JP2023010256A - Motor control device and power conversion device - Google Patents

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康明 青木
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/05Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
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    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/12Stator flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors

Abstract

To provide a motor control device and a power conversion device that can improve the accuracy of motor control.SOLUTION: A control device performs motor control processing. The control device acquires detected currents Iu, Iv, and Iw as current acquisition values in a motor control processing step S102. In step S103, the control device determines whether it is in a zero-cross state. If it is not in the zero-cross state, the control device 40 proceeds to step S104 to set the detected currents Iu, Iv, and Iw as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. If it is in the zero-cross state, the control device 40 proceeds to step S105 to generate filter currents Iuf, Ivf, and Iwf from the detected currents Iu, Iv, and Iw by filtering processing. In step S106, the control device 40 sets the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

この明細書における開示は、モータ制御装置及び電力変換装置に関する。 The disclosure in this specification relates to motor controllers and power converters.

特許文献1には、モータを制御するモータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置は、電流検出素子及びフィルタを有している。電流検出素子は、モータに流れる電流を検出する。フィルタは、電流検出素子の検出信号からノイズを除去する。特許文献1では、モータに流れる電流を検出する精度がフィルタにより向上する、とされている。 Patent Document 1 discloses a motor control device that controls a motor. This motor control device has a current sensing element and a filter. A current sensing element senses the current flowing through the motor. The filter removes noise from the detection signal of the current detection element. Patent Document 1 states that the filter improves the accuracy of detecting the current flowing through the motor.

特許第6050841号公報Japanese Patent No. 6050841

しかしながら、特許文献1では、モータに流れる電流にリップルが生じていると、電流の検出値がリップルの振幅方向にばらつき、モータの制御精度が低下することが懸念される。モータの制御精度が低下すると、モータの駆動音や振動が増大することが考えられる。 However, in Patent Document 1, if ripple occurs in the current flowing through the motor, there is concern that the detected current value will vary in the amplitude direction of the ripple, resulting in a decrease in motor control accuracy. If the control accuracy of the motor is lowered, it is conceivable that the driving noise and vibration of the motor will increase.

本開示の主な目的は、モータ制御の精度を高めることができるモータ制御装置及び電力変換装置を提供することである。 A main object of the present disclosure is to provide a motor control device and a power conversion device that can improve the accuracy of motor control.

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The multiple aspects disclosed in this specification employ different technical means to achieve their respective objectives. In addition, the symbols in parentheses described in the claims and this section are an example showing the correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later as one aspect, and limit the technical scope is not.

上記目的を達成するため、開示された第1の態様は、
モータ(12)を指令電圧(Vd*,Vq*)により制御するモータ制御装置(40)であって、
モータに流れる電流を電流取得値(Iu,Iv,Iw)として取得する電流取得部(S102)と、
指令電圧を算出するための算出パラメータ(Iup,Ivp,Iwp)として電流取得値を用いて指令電圧を算出する電圧指令部(56,S108)と、
電流取得値の脈動を低減するフィルタ処理により電流取得値からフィルタ電流(Iuf,Ivf,Iwf)を取得するフィルタ部(63,S105)と、
電流取得値のゼロクロスを含むゼロクロス状態では、フィルタ電流を算出パラメータとして設定する算出設定部(S106)と、
を備えているモータ制御装置である。
In order to achieve the above object, the disclosed first aspect includes:
A motor control device (40) for controlling a motor (12) with command voltages (Vd*, Vq*),
a current acquisition unit (S102) that acquires currents flowing through the motor as current acquisition values (Iu, Iv, Iw);
a voltage command unit (56, S108) that calculates the command voltage using the current acquisition value as calculation parameters (Iup, Ivp, Iwp) for calculating the command voltage;
a filter unit (63, S105) that acquires filtered currents (Iuf, Ivf, Iwf) from the acquired current values by filtering to reduce pulsation of the acquired current values;
a calculation setting unit (S106) that sets the filter current as a calculation parameter in a zero-crossing state including the zero-crossing of the current acquisition value;
A motor control device comprising

第1の態様によれば、ゼロクロス状態では、電流取得値に対して脈動が低減されたフィルタ電流が、指令電圧を算出するための算出パラメータとして設定される。このため、ゼロクロス状態では、電流取得値の脈動が大きいことで指令電圧の算出精度が低下するということが、指令電圧の算出にフィルタ電流が用いられることで生じにくくなっている。このように、ゼロクロス状態では、モータ制御が電流取得値の脈動が大きいことの影響を受けにくくなっている。したがって、ゼロクロス状態でのモータ制御の精度低下を抑制することができ、その結果、モータ制御の精度を高めることができる。そして、モータ制御の精度を高めることで、モータの駆動音や振動が増大することを抑制できる。 According to the first aspect, in the zero-crossing state, the filter current whose pulsation is reduced with respect to the current acquisition value is set as the calculation parameter for calculating the command voltage. Therefore, in the zero-crossing state, the use of the filter current to calculate the command voltage makes it difficult for the calculation accuracy of the command voltage to decrease due to the large pulsation of the current acquisition value. Thus, in the zero-crossing state, the motor control is less susceptible to large ripples in the current acquisition. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of motor control in the zero-cross state, and as a result, it is possible to improve the accuracy of motor control. By increasing the accuracy of motor control, it is possible to suppress an increase in motor drive noise and vibration.

第2の態様は、
モータ(12)に供給される電力を変換する電力変換装置(13)であって、
モータを指令電圧(Vd*,Vq*)により制御するモータ制御装置(40)、を備え、
モータ制御装置は、
モータに流れる電流を電流取得値(Iu,Iv,Iw)として取得する電流取得部(S102)と、
指令電圧を算出するための算出パラメータ(Iup,Ivp,Iwp)として電流取得値を用いて指令電圧を算出する電圧指令部(56,S108)と、
電流取得値の脈動を低減するフィルタ処理により電流取得値からフィルタ電流(Iuf,Ivf,Iwf)を取得するフィルタ部(63,S105)と、
電流取得値のゼロクロスを含むゼロクロス状態では、フィルタ電流を算出パラメータとして設定する算出設定部(64,S106)と、
を有している電力変換装置である。
A second aspect is
A power conversion device (13) for converting power supplied to a motor (12),
a motor control device (40) for controlling the motor with command voltages (Vd*, Vq*);
The motor control device
a current acquisition unit (S102) that acquires currents flowing through the motor as current acquisition values (Iu, Iv, Iw);
a voltage command unit (56, S108) that calculates the command voltage using the current acquisition value as calculation parameters (Iup, Ivp, Iwp) for calculating the command voltage;
a filter unit (63, S105) that acquires filtered currents (Iuf, Ivf, Iwf) from the acquired current values by filtering to reduce pulsation of the acquired current values;
a calculation setting unit (64, S106) that sets the filter current as a calculation parameter in a zero-crossing state including the zero-crossing of the current acquisition value;
It is a power conversion device having

第2の態様によれば、上記第1の態様と同様の効果を奏することができる。 According to the second aspect, the same effects as those of the first aspect can be obtained.

第1実施形態における駆動システムの構成を示す図。The figure which shows the structure of the drive system in 1st Embodiment. 駆動システムにおいて制御装置の電気的な構成を示すブロック図。2 is a block diagram showing the electrical configuration of a control device in the drive system; FIG. 駆動システムにおいて電流設定部の電気的な構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of a current setting section in the drive system; U相、V相、W相のそれぞれの実電流及び検出電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing actual currents and detected currents of U-phase, V-phase, and W-phase; 図4の矢印V部分の拡大図。The enlarged view of the arrow V part of FIG. 図4の矢印VI部分の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of an arrow VI portion of FIG. 4; 図4の矢印VII部分の拡大図であって、U相実電流及びU相検出電流のゼロクロス付近を示す図。FIG. 5 is an enlarged view of the arrow VII portion of FIG. 4, showing the vicinity of the zero crossings of the U-phase actual current and the U-phase detected current; U相、V相、W相のそれぞれのフィルタ電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing respective filter currents of U-phase, V-phase, and W-phase; モータ制御処理の手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the procedure of motor control processing; d軸電流及びq軸電流の3次片側振幅を制御装置と比較例とで比較した図。The figure which compared the tertiary one-sided amplitude of d-axis current and q-axis current by a control apparatus and a comparative example. 第2実施形態における駆動システムにおいて電圧指令部の電気的な構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of a voltage command section in the drive system according to the second embodiment; U相、V相、W相のそれぞれのフィルタ電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing respective filter currents of U-phase, V-phase, and W-phase; 図12の矢印XIII部分の拡大図。FIG. 13 is an enlarged view of the arrow XIII portion of FIG. 12; モータ制御処理の手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the procedure of motor control processing; 第3実施形態における駆動システムにおいて電圧指令部の電気的な構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the electrical configuration of a voltage command section in the drive system according to the third embodiment; U相実電流及びU相検出電流における相角度のゼロクロス付近を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the vicinity of the zero crossing of the phase angle in the U-phase actual current and the U-phase detected current;

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding form, and overlapping explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the previously described other forms can be applied to other parts of the configuration. Not only combinations of parts that are explicitly stated that combinations are possible in each embodiment, but also partial combinations of embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a particular problem with the combination. is also possible.

<第1実施形態>
図1に示す駆動システム10は、例えば電気自動車EVやハイブリッド自動車HV、燃料電池車などの車両に搭載されている。駆動システム10は、バッテリ11、モータ12、電力変換装置13を有している。駆動システム10は、モータ12を駆動して車両の駆動輪を駆動するシステムである。
<First Embodiment>
A drive system 10 shown in FIG. 1 is mounted in a vehicle such as an electric vehicle EV, a hybrid vehicle HV, or a fuel cell vehicle. The drive system 10 has a battery 11 , a motor 12 and a power conversion device 13 . The drive system 10 is a system that drives a motor 12 to drive the drive wheels of the vehicle.

バッテリ11は、充放電可能な2次電池で構成された直流電圧源であり、電力変換装置13を介してモータ12に電力を供給する電源部に相当する。2次電池は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。バッテリ11は、インバータ30に例えば数100Vの高電圧を供給する。 The battery 11 is a DC voltage source composed of a chargeable/dischargeable secondary battery, and corresponds to a power source that supplies power to the motor 12 via the power conversion device 13 . Secondary batteries are, for example, lithium-ion batteries and nickel-metal hydride batteries. The battery 11 supplies the inverter 30 with a high voltage of several hundred volts, for example.

モータ12は、複数相の交流モータであり、例えば3相交流方式の回転電機である。モータ12は、3相としてU相、V相、W相を有している。モータ12は、車両の走行駆動源である電動機として機能する。モータ12は、回生時に発電機として機能する。モータ12は、電機子を形成する巻線12aと、界磁を形成する永久磁石とを有している。このモータ12では、永久磁石を含んで回転子が構成され、巻線12aを含んで固定子が構成されている。3相モータであるモータ12は、3相の巻線12aを有している。モータ12はモータジェネレータや電動モータと称されることがある。 The motor 12 is a multi-phase AC motor, such as a three-phase AC rotary electric machine. The motor 12 has U phase, V phase, and W phase as three phases. The motor 12 functions as an electric motor that is a drive source for the vehicle. The motor 12 functions as a generator during regeneration. The motor 12 has windings 12a forming an armature and permanent magnets forming a magnetic field. In this motor 12, a rotor is configured including permanent magnets, and a stator is configured including windings 12a. The motor 12, which is a three-phase motor, has three-phase windings 12a. The motor 12 is sometimes called a motor generator or an electric motor.

電力変換装置13は、バッテリ11とモータ12との間で電力変換を行う。電力変換装置13は、平滑コンデンサ21、インバータ30、制御装置40を有している。図1では、制御装置40をCDと図示している。 The power conversion device 13 converts power between the battery 11 and the motor 12 . The power conversion device 13 has a smoothing capacitor 21 , an inverter 30 and a control device 40 . In FIG. 1, the controller 40 is illustrated as CD.

平滑コンデンサ21は、バッテリ11から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ21は、高電位側の電力ラインであるPライン25と低電位側の電力ラインであるNライン26とに接続されている。Pライン25はバッテリ11の正極に接続され、Nライン26はバッテリ11の負極に接続されている。平滑コンデンサ21の正極は、バッテリ11とインバータ30との間において、Pライン25に接続されている。また、平滑コンデンサ21の負極は、バッテリ11とインバータ30との間において、Nライン26に接続されている。平滑コンデンサ21は、バッテリ11に並列に接続されている。電力変換装置13においては、Pライン25、Nライン26がバスバー等により形成されている。 Smoothing capacitor 21 smoothes the DC voltage supplied from battery 11 . The smoothing capacitor 21 is connected to a P line 25 that is a power line on the high potential side and an N line 26 that is a power line on the low potential side. The P line 25 is connected to the positive terminal of the battery 11 and the N line 26 is connected to the negative terminal of the battery 11 . The positive electrode of smoothing capacitor 21 is connected to P line 25 between battery 11 and inverter 30 . Further, the negative electrode of smoothing capacitor 21 is connected to N line 26 between battery 11 and inverter 30 . Smoothing capacitor 21 is connected in parallel with battery 11 . In the power conversion device 13, the P line 25 and the N line 26 are formed by busbars or the like.

電力変換装置13においては、バッテリ11と平滑コンデンサ21との間に図示しない開閉器が設けられている。開閉器は、バッテリ11とインバータ30とを通電可能に接続している。開閉器は、システムメインリレーであり、Pライン25及びNライン26の少なくとも一方に設けられている。開閉器が閉状態にある場合、バッテリ11からインバータ30及びモータ12に電力が供給される。開閉器が開状態にある場合、バッテリ11からインバータ30及びモータ12への電力供給が遮断される。 A switch (not shown) is provided between the battery 11 and the smoothing capacitor 21 in the power converter 13 . The switch electrically connects the battery 11 and the inverter 30 . A switch is a system main relay and is provided on at least one of the P line 25 and the N line 26 . When the switch is closed, power is supplied from the battery 11 to the inverter 30 and the motor 12 . When the switch is in the open state, power supply from the battery 11 to the inverter 30 and the motor 12 is cut off.

インバータ30は、バッテリ11からモータ12に供給される電力を直流から交流に変換する電力変換を行う。インバータ30は、3相インバータであり、3相のそれぞれについて電力変換を行う。インバータ30は電力変換部に相当する。インバータ30は、制御装置40によるスイッチング制御に応じて直流電圧を交流電圧に変換し、モータ12に出力する。モータ12は、インバータ30からの交流電圧に応じて所定の回転トルクを発生するように動作する。インバータ30は、車両の回生制動時に、駆動輪からの回転力を受けてモータ12が発生した交流電圧を、制御装置40によるスイッチング制御に応じて直流電圧に変換し、バッテリ11に対して出力する。インバータ30は、バッテリ11とモータ12との間で双方向の電力変換を行う。 The inverter 30 converts the power supplied from the battery 11 to the motor 12 from direct current to alternating current. The inverter 30 is a three-phase inverter and performs power conversion for each of the three phases. Inverter 30 corresponds to a power converter. Inverter 30 converts a DC voltage into an AC voltage according to switching control by control device 40 and outputs the AC voltage to motor 12 . Motor 12 operates to generate a predetermined rotational torque according to the AC voltage from inverter 30 . Inverter 30 converts AC voltage generated by motor 12 in response to rotational force from the drive wheels during regenerative braking of the vehicle into DC voltage in accordance with switching control by control device 40 , and outputs the voltage to battery 11 . . Inverter 30 performs bidirectional power conversion between battery 11 and motor 12 .

インバータ30は、DC-AC変換回路である。インバータ30は、3相分の上下アーム回路31を備えて構成されている。上下アーム回路31は、レグと称されることがある。上下アーム回路31は、上アーム31aと、下アーム31bをそれぞれ有している。上アーム31aと下アーム31bは、上アーム31aをPライン25側として、Pライン25とNライン26との間で直列接続されている。上アーム31aと下アーム31bとの接続点は、モータ12における対応する相の巻線12aに出力ライン27を介して接続されている。上下アーム回路31及び出力ライン27は、モータ12のU相、V相、W相のそれぞれに対して設けられている。インバータ30は、上アーム31a及び下アーム31bを3つずつ有している。 The inverter 30 is a DC-AC conversion circuit. The inverter 30 is configured with upper and lower arm circuits 31 for three phases. The upper and lower arm circuits 31 are sometimes called legs. The upper and lower arm circuits 31 each have an upper arm 31a and a lower arm 31b. The upper arm 31a and the lower arm 31b are connected in series between the P line 25 and the N line 26 with the upper arm 31a on the P line 25 side. A connection point between the upper arm 31 a and the lower arm 31 b is connected to the corresponding phase winding 12 a of the motor 12 via an output line 27 . The upper and lower arm circuits 31 and output lines 27 are provided for each of the U-phase, V-phase, and W-phase of the motor 12 . The inverter 30 has three upper arms 31a and three lower arms 31b.

アーム31a,31bは、アームスイッチ32a,32b及びダイオード33a,33bを有している。上アーム31aは、上アームスイッチ32aと上ダイオード33aとを1つずつ有している。下アーム31bは、下アームスイッチ32bと下ダイオード33bとを1つずつ有している。 The arms 31a, 31b have arm switches 32a, 32b and diodes 33a, 33b. The upper arm 31a has one upper arm switch 32a and one upper diode 33a. The lower arm 31b has one lower arm switch 32b and one lower diode 33b.

アームスイッチ32a,32bは、半導体素子等のスイッチング素子により形成されている。このスイッチング素子は、ゲートを有するトランジスタであり、例えばIGBTやMOSFETにより形成されている。本実施形態では、例えばアームスイッチ32a,32bがnチャネル型のIGBTにより形成されている。ダイオード33a,33bは、還流用のダイオードであり、アームスイッチ32a,32bに逆並列に接続されている。 The arm switches 32a and 32b are formed of switching elements such as semiconductor elements. This switching element is a transistor having a gate, and is formed of, for example, IGBT or MOSFET. In this embodiment, for example, the arm switches 32a and 32b are formed of n-channel IGBTs. Diodes 33a and 33b are diodes for freewheeling, and are connected in anti-parallel to arm switches 32a and 32b.

上アーム31aにおいては、上アームスイッチ32aのコレクタがPライン25に接続されている。下アーム31bにおいては、下アームスイッチ32bのエミッタがNライン26に接続されている。そして、上アームスイッチ32aのエミッタと、下アームスイッチ32bのコレクタとが相互に接続されている。ダイオード33a,33bのアノードは対応するアームスイッチ32a,32bのエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。 The collector of the upper arm switch 32a is connected to the P line 25 in the upper arm 31a. The emitter of the lower arm switch 32b is connected to the N line 26 in the lower arm 31b. The emitter of the upper arm switch 32a and the collector of the lower arm switch 32b are connected to each other. The anodes of the diodes 33a, 33b are connected to the emitters of the corresponding arm switches 32a, 32b, and the cathodes are connected to the collectors.

図3に示すように、電力変換装置13はノイズフィルタ35を有している。ノイズフィルタ35は、バッテリ11とインバータ30との間に設けられている。ノイズフィルタ35は、インバータ30からバッテリ11にノイズが付与されることを規制する。アームスイッチ32a,32bの駆動などに伴ってインバータ30にてノイズが発生したとしても、インバータ30からバッテリ11に伝わるノイズがノイズフィルタ35により低減される。ノイズフィルタ35は、フィルタコイル35aを有している。フィルタコイル35aは、バッテリ11と平滑コンデンサ21との間においてPライン25に設けられている。ノイズフィルタ35は、電源側フィルタと称されることがある。 As shown in FIG. 3 , the power converter 13 has a noise filter 35 . Noise filter 35 is provided between battery 11 and inverter 30 . Noise filter 35 regulates the application of noise from inverter 30 to battery 11 . Even if noise occurs in the inverter 30 due to driving of the arm switches 32 a and 32 b , the noise transmitted from the inverter 30 to the battery 11 is reduced by the noise filter 35 . The noise filter 35 has a filter coil 35a. Filter coil 35 a is provided on P line 25 between battery 11 and smoothing capacitor 21 . The noise filter 35 is sometimes called a power supply side filter.

制御装置40は、例えばECUであり、インバータ30の駆動を制御する。ECUは、Electronic Control Unitの略称である。制御装置40は、例えばプロセッサ、メモリ、I/O、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータ(以下、マイコン)を主体として構成される。制御装置40は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、インバータ30の駆動に関する各種の処理を実行する。このメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、non-transitory tangible storage mediumであり、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。 The control device 40 is an ECU, for example, and controls driving of the inverter 30 . ECU is an abbreviation for Electronic Control Unit. The control device 40 is mainly composed of a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) having, for example, a processor, memory, I/O, and a bus connecting them. Control device 40 executes various processes related to driving inverter 30 by executing a control program stored in the memory. This memory is a non-transitional physical storage medium that non-temporarily stores computer-readable programs and data. A non-transitional tangible storage medium is a non-transitory tangible storage medium, which is implemented by a semiconductor memory, a magnetic disk, or the like.

制御装置40は、車両に搭載された統合ECUなどの上位ECUから入力される信号や、回転センサ29などの各種センサから入力される信号を用いて駆動指令を生成する。そして、制御装置40は、この駆動指令に応じてアームスイッチ32a,32bにオン駆動やオフ駆動を行わせる。アームスイッチ32a,32bは、オン状態とオフ状態とに移行可能になっており、オン駆動に伴ってオン状態に移行し、オフ駆動に伴ってオフ状態に移行する。アームスイッチ32a,32bについては、オン状態が閉状態に相当し、オフ状態が開状態に相当する。 The control device 40 generates a drive command using signals input from a host ECU such as an integrated ECU mounted on the vehicle and signals input from various sensors such as the rotation sensor 29 . Then, the control device 40 causes the arm switches 32a and 32b to be turned on or off in response to this drive command. The arm switches 32a and 32b are capable of transitioning between an on state and an off state, transitioning to the on state with on-drive, and transitioning to the off state with off-drive. As for the arm switches 32a and 32b, the ON state corresponds to the closed state, and the OFF state corresponds to the open state.

制御装置40には、各種センサとして、電流センサ28、回転センサ29が電気的に接続されている。電流センサ28及び回転センサ29はいずれも駆動システム10に含まれている。電流センサ28は電力変換装置13に含まれている。 A current sensor 28 and a rotation sensor 29 are electrically connected to the control device 40 as various sensors. Both current sensor 28 and rotation sensor 29 are included in drive system 10 . Current sensor 28 is included in power converter 13 .

電流センサ28は、モータ12に流れる電流を検出する電流検出部である。電流センサ28は、3相の巻線12aのそれぞれに流れる電流に応じた検出信号を制御装置40に対して出力する。電流センサ28は、例えば出力ライン27の少なくとも一方に対して設けられている。電流センサ28は、出力ライン27を流れる電流を検出することで巻線12aを流れる電流を検出する。電流センサ28は、巻線12aに流れる電流を所定のサンプリング周期で離散的にサンプリングし、離散信号を検出信号として出力する。なお、巻線12aに流れる電流は電機子電流と称されることがある。 The current sensor 28 is a current detector that detects current flowing through the motor 12 . Current sensor 28 outputs to control device 40 a detection signal corresponding to the current flowing through each of three-phase windings 12a. A current sensor 28 is provided for at least one of the output lines 27, for example. Current sensor 28 detects the current flowing through winding 12 a by detecting the current flowing through output line 27 . The current sensor 28 discretely samples the current flowing through the winding 12a at a predetermined sampling period and outputs discrete signals as detection signals. The current flowing through the winding 12a is sometimes called an armature current.

回転センサ29は、モータ12に設けられており、モータ12の回転数を検出する回転検出部である。回転センサ29は、モータ12の回転数に応じた検出信号を制御装置40に対して出力する。回転センサ29は、例えばエンコーダやレゾルバなどを含んで構成されている。 The rotation sensor 29 is provided in the motor 12 and is a rotation detection section that detects the number of rotations of the motor 12 . The rotation sensor 29 outputs a detection signal corresponding to the rotation speed of the motor 12 to the control device 40 . The rotation sensor 29 includes, for example, an encoder, a resolver, and the like.

制御装置40は、インバータ30を介してモータ12のベクトル制御を行う。ベクトル制御では、U相、V相、W相により示される3相交流座標を、d軸及びq軸により示されるdq座標に変換する。dq座標は、例えば回転子のS極からN極に向かう方向をd軸とし、このd軸に直交する方向をq軸として、これらd軸及びq軸によって定義される回転座標である。モータ12のベクトル制御はモータ制御の1つであり、モータ制御は、インバータ制御や電力変換制御と称されることがある。制御装置40は、モータ制御装置に相当する。 The control device 40 performs vector control of the motor 12 via the inverter 30 . In vector control, three-phase AC coordinates indicated by U-phase, V-phase, and W-phase are converted into dq coordinates indicated by d-axis and q-axis. The dq coordinates are rotational coordinates defined by the d-axis and the q-axis, for example, with the direction from the S pole to the N pole of the rotor being the d-axis and the direction perpendicular to the d-axis being the q-axis. Vector control of the motor 12 is one type of motor control, and motor control is sometimes called inverter control or power conversion control. The control device 40 corresponds to a motor control device.

図2に示すように、制御装置40は、機能ブロックとして、電流設定部61、電流指令部51、3相2相変換部52、d軸減算部53、q軸減算部54、電流制御部55、2相3相変換部56を有している。機能ブロックは、少なくとも1つのIC等によりハードウェア的に構成されていてもよく、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェアとの組み合わせにより実行されていてもよい。図2では、モータ12をM、電流センサ28をCS、回転センサ29をRS、インバータ30をINV、電流設定部61をCMU、と図示している。また、電流指令部51をCCU、3相2相変換部52をuvw/dq、電流制御部55をFBU、2相3相変換部56をdq/uvw、と図示している。 As shown in FIG. 2, the control device 40 includes, as functional blocks, a current setting unit 61, a current command unit 51, a three-phase to two-phase conversion unit 52, a d-axis subtraction unit 53, a q-axis subtraction unit 54, and a current control unit 55. , a two-to-three phase converter 56 . The functional block may be configured in hardware by at least one IC or the like, or may be executed by a combination of software execution by a processor and hardware. 2, the motor 12 is M, the current sensor 28 is CS, the rotation sensor 29 is RS, the inverter 30 is INV, and the current setting unit 61 is CMU. Also, the current command unit 51 is shown as CCU, the three-phase two-phase conversion unit 52 as uvw/dq, the current control unit 55 as FBU, and the two-phase three-phase conversion unit 56 as dq/uvw.

3相2相変換部52には、電流センサ28により検出された検出電流Iu,Iv,Iwが入力される。検出電流Iu,Iv,Iwは、モータ12において各相の巻線12aを実際に流れる電流の検出値である。U相検出電流Iuは、U相の巻線12aに対する電流検出値である。V相検出電流Ivは、V相の巻線12aに対する電流検出値である。W相検出電流Iwは、W相の巻線12aに対する電流検出値である。検出電流Iu,Iv,Iwは、電流取得値に相当する。制御装置40は、電流センサ28の検出信号を用いて各検出電流Iu,Iv,Iwを取得する電流取得部を有している。この電流取得部は3相2相変換部52に含まれていてもよい。 Detected currents Iu, Iv, and Iw detected by the current sensor 28 are input to the three-phase to two-phase converter 52 . The detected currents Iu, Iv, and Iw are detected values of currents actually flowing through the windings 12a of the respective phases in the motor 12. FIG. The U-phase detection current Iu is a current detection value for the U-phase winding 12a. The V-phase detection current Iv is a current detection value for the V-phase winding 12a. The W-phase detection current Iw is a current detection value for the W-phase winding 12a. The detected currents Iu, Iv, and Iw correspond to current acquisition values. The control device 40 has a current acquisition section that acquires the detected currents Iu, Iv, and Iw using the detection signal of the current sensor 28 . This current acquisition section may be included in the three-phase to two-phase conversion section 52 .

電流設定部61は、算出電流Iup,Ivp,Iwpを設定する。算出電流Iup,Ivp,Iwpは、後述するd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を算出するための算出パラメータである。電流設定部61は、検出電流Iu,Iv,Iwを用いて算出電流Iup,Ivp,Iwpを算出する。電流設定部61は、算出電流Iup,Ivp,Iwpを3相2相変換部52に対して出力する。 A current setting unit 61 sets the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. The calculated currents Iup, Ivp, and Iwp are calculation parameters for calculating a d-axis command voltage Vd* and a q-axis command voltage Vq*, which will be described later. Current setting unit 61 calculates calculated currents Iup, Ivp, and Iwp using detected currents Iu, Iv, and Iw. Current setting unit 61 outputs calculated currents Iup, Ivp, and Iwp to three-to-two phase conversion unit 52 .

3相2相変換部52には、電流設定部61により設定された算出電流Iup,Ivp,Iwpが入力される。3相2相変換部52には、モータ回転数Nmなどが回転センサ29の検出結果として入力される。モータ回転数Nmは、モータ12の実際の回転数を示す検出値である。モータ回転数Nmは、例えば単位時間当たりのモータ12の回転数であり、回転速度を示す値である。制御装置40は、回転センサ29の検出信号を用いてモータ12の回転角を電気角θ及び機械角として取得する。電気角θは、各相において巻線12aに流れる電流の位相、及び各相において巻線12aに印加される電圧の位相を示す。検出電流Iu,Iv,Iwの電気角θは相角度θu,θv,θwである。U相角度θuはU相検出電流Iuの位相を示す。V相角度θvはV相検出電流Ivの位相を示す。W相角度θwはW相検出電流Iwの位相を示す。相角度θu,θv,θwは回転角に相当する。 The calculated currents Iup, Ivp, and Iwp set by the current setting unit 61 are input to the three-phase to two-phase conversion unit 52 . The motor rotation speed Nm and the like are input to the three-phase to two-phase conversion unit 52 as detection results of the rotation sensor 29 . The motor rotation speed Nm is a detected value indicating the actual rotation speed of the motor 12 . The motor rotation speed Nm is, for example, the rotation speed of the motor 12 per unit time, and is a value indicating the rotation speed. The control device 40 acquires the rotation angle of the motor 12 as an electrical angle θ and a mechanical angle using the detection signal of the rotation sensor 29 . The electrical angle θ indicates the phase of the current flowing through the winding 12a in each phase and the phase of the voltage applied to the winding 12a in each phase. The electrical angles θ of the detected currents Iu, Iv and Iw are the phase angles θu, θv and θw. U-phase angle θu indicates the phase of U-phase detection current Iu. V-phase angle θv indicates the phase of V-phase detection current Iv. W-phase angle θw indicates the phase of W-phase detection current Iw. The phase angles θu, θv, θw correspond to rotation angles.

3相2相変換部52は、算出電流Iup,Ivp,Iwpを座標変換することでd軸電流Id及びq軸電流Iqを算出する。算出電流Iup,Ivp,Iwpは3相交流座標系の電流であり、d軸電流Id及びq軸電流Iqはdq座標系の電流である。d軸電流Idはdq座標においてd軸方向の成分であり、q軸電流Iqはdq座標においてq軸方向の成分である。3相2相変換部52は、算出電流Iup,Ivp,Iwpに加えてモータ回転数Nmを用いて、d軸電流Id及びq軸電流Iqを算出する。例えば、3相2相変換部52は、モータ回転数Nmを基準として、算出電流Iup,Ivp,Iwpをdq座標に変換してd軸電流Id及びq軸電流Iqを算出する。d軸電流Id及びq軸電流Iqはd軸減算部53に入力される。なお、3相2相変換部52が座標変換部に相当する。d軸電流は界磁電流と称され、q軸電流は駆動電流と称されることがある。 The three-phase to two-phase converter 52 calculates the d-axis current Id and the q-axis current Iq by coordinate-transforming the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. The calculated currents Iup, Ivp, and Iwp are currents in the three-phase AC coordinate system, and the d-axis current Id and the q-axis current Iq are currents in the dq coordinate system. The d-axis current Id is a component along the d-axis in the dq coordinates, and the q-axis current Iq is a component along the q-axis in the dq coordinates. The three-phase to two-phase converter 52 calculates the d-axis current Id and the q-axis current Iq using the motor rotation speed Nm in addition to the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. For example, the three-phase to two-phase converter 52 converts the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp into dq coordinates based on the motor rotation speed Nm to calculate the d-axis current Id and the q-axis current Iq. The d-axis current Id and the q-axis current Iq are input to the d-axis subtraction section 53 . Note that the three-phase to two-phase conversion unit 52 corresponds to the coordinate conversion unit. The d-axis current is sometimes called the field current, and the q-axis current is sometimes called the drive current.

電流指令部51は、d軸電流Id及びq軸電流Iqのそれぞれについて目標にするべき値をd軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*として設定する。d軸指令電流Id*はd軸減算部53に入力され、q軸指令電流Iq*はq軸減算部54に入力される。電流指令部51には、モータ12が発生するべき回転トルクとしてトルク指令値が上位ECUからの信号として入力される。電流指令部51は、バッテリ11からモータ12への電力供給が行われている場合などに、トルク指令値などに応じてd軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*を算出する。電流指令部51には、電気角θに関する情報としてモータ回転数Nmなどが入力される。 The current command unit 51 sets target values of the d-axis current Id and the q-axis current Iq as the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq*, respectively. The d-axis command current Id* is input to the d-axis subtractor 53, and the q-axis command current Iq* is input to the q-axis subtractor . A torque command value as a rotational torque to be generated by the motor 12 is input to the current command unit 51 as a signal from the host ECU. The current command unit 51 calculates a d-axis command current Id* and a q-axis command current Iq* according to a torque command value or the like when power is being supplied from the battery 11 to the motor 12 or the like. A motor rotation speed Nm or the like is input to the current command unit 51 as information about the electrical angle θ.

d軸減算部53は、d軸指令電流Id*とd軸電流Idとの偏差をd軸電流偏差として算出する。q軸減算部54は、q軸指令電流Iq*とq軸電流Iqとの偏差をq軸電流偏差として算出する。これらd軸電流偏差及びq軸電流偏差は電流制御部55に入力される。 The d-axis subtraction unit 53 calculates the deviation between the d-axis command current Id* and the d-axis current Id as the d-axis current deviation. The q-axis subtraction unit 54 calculates the deviation between the q-axis command current Iq* and the q-axis current Iq as the q-axis current deviation. These d-axis current deviation and q-axis current deviation are input to the current control section 55 .

電流制御部55は、d軸電流偏差がゼロになるようにd軸指令電圧Vd*を算出し、q軸電流偏差がゼロになるようにq軸指令電圧Vq*を算出する。電流制御部55は、d軸電流Idがd軸指令電流Id*に一致するようにフィードバック制御を行ってd軸指令電圧Vd*を算出する。また、電流制御部55は、q軸電流Iqがq軸指令電流Iq*に一致するようにフィードバック制御を行ってq軸指令電圧Vq*を算出する。電流制御部55は、フィードバック制御として例えばPI制御を行う。電流制御部55は、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を2相3相変換部56に入力する。電流制御部55はdq基準指令部に相当する。 The current control unit 55 calculates the d-axis command voltage Vd* so that the d-axis current deviation becomes zero, and calculates the q-axis command voltage Vq* so that the q-axis current deviation becomes zero. The current control unit 55 performs feedback control so that the d-axis current Id matches the d-axis command current Id* to calculate the d-axis command voltage Vd*. Further, the current control unit 55 performs feedback control so that the q-axis current Iq matches the q-axis command current Iq* to calculate the q-axis command voltage Vq*. The current control unit 55 performs, for example, PI control as feedback control. The current control unit 55 inputs the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* to the two-to-three phase conversion unit 56 . The current control section 55 corresponds to the dq reference command section.

d軸指令電圧Vd*は、dq座標系におけるd軸電圧の指令値である。q軸指令電圧Vq*は、q軸電圧の指令値である。d軸電圧は、d軸座標においてd軸方向の成分である。q軸電圧はq軸方向の成分である。電流制御部55は、例えば所定の演算式を用いるなどして、電圧位相ごとにd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を算出する。d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*が指令電圧に相当する。なお、モータ回転数Nm、電気角θ、機械角はいずれも、モータ12の回転状態や駆動状態を示すパラメータである。 The d-axis command voltage Vd* is a command value for the d-axis voltage in the dq coordinate system. The q-axis command voltage Vq* is a command value for the q-axis voltage. The d-axis voltage is a component in the d-axis direction on the d-axis coordinates. The q-axis voltage is a component in the q-axis direction. The current control unit 55 calculates the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* for each voltage phase using, for example, a predetermined arithmetic expression. The d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* correspond to command voltages. Note that the motor rotation speed Nm, the electrical angle θ, and the mechanical angle are all parameters that indicate the rotation state and drive state of the motor 12 .

2相3相変換部56は、dq座標系のd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を3相交流座標に座標変換して、3相座標系のU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*を算出する。これら相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*は、3相の巻線12aのそれぞれに出力するべき電圧値であり、駆動指令に含まれる情報である。これら相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*を含む駆動指令がインバータ30に入力される。2相3相変換部56が指令部に相当する。 A two-to-three-phase conversion unit 56 coordinates-converts the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* in the dq coordinate system to three-phase AC coordinates, and converts the U-phase command voltages Vu* and V in the three-phase coordinate system. A phase command voltage Vv* and a W-phase command voltage Vw* are calculated. These phase command voltages Vu*, Vv*, Vw* are voltage values to be output to the three-phase windings 12a, respectively, and are information included in the drive command. A drive command including these phase command voltages Vu*, Vv*, Vw* is input to inverter 30 . The two-to-three phase conversion section 56 corresponds to the command section.

図4に示すように、実電流IuR,IvR,IwRには脈動が生じることがある。実電流IuR,IvR,IwRは、モータ12を実際に流れる電流である。U相実電流IuRはU相の巻線12aを実際に流れる電流である。V相実電流IvRはV相の巻線12aを実際に流れる電流である。W相実電流IwRは、W相の巻線12aを実際に流れる電流である。実電流IuR,IvR,IwRの脈動は、アームスイッチ32a,32bの駆動などによって生じると考えられる。実電流IuR,IvR,IwRは、アナログ値と称されることがある。図4に示す実電流IuR,IvR,IwRは、シミュレーション等により得られた波形である。 As shown in FIG. 4, pulsations may occur in the actual currents IuR, IvR, and IwR. The actual currents IuR, IvR, and IwR are currents that actually flow through the motor 12 . The U-phase actual current IuR is the current that actually flows through the U-phase winding 12a. The V-phase actual current IvR is the current that actually flows through the V-phase winding 12a. The W-phase actual current IwR is a current that actually flows through the W-phase winding 12a. The pulsation of the actual currents IuR, IvR and IwR is considered to be caused by driving the arm switches 32a and 32b. The actual currents IuR, IvR, IwR are sometimes referred to as analog values. The actual currents IuR, IvR, and IwR shown in FIG. 4 are waveforms obtained by simulation or the like.

検出電流Iu,Iv,Iwは、実電流IuR,IvR,IwRからサンプリングされた検出値である。検出電流Iu,Iv,Iwを検出するタイミングは、実電流IuR,IvR,IwRの脈動周波数に応じたタイミングになっている。例えば、検出電流Iu,Iv,Iwを検出するタイミングは、キャリア周波数に同期している。すなわち、検出電流Iu,Iv,Iwを検出するタイミングは、信号生成部44が生成する指令信号に同期している。 The detected currents Iu, Iv, Iw are detected values sampled from the actual currents IuR, IvR, IwR. The timings for detecting the detected currents Iu, Iv and Iw correspond to the pulsation frequencies of the actual currents IuR, IvR and IwR. For example, the timing of detecting the detection currents Iu, Iv, Iw is synchronized with the carrier frequency. That is, the timing of detecting the detected currents Iu, Iv, and Iw is synchronized with the command signal generated by the signal generator 44 .

図5に示すU相実電流IuRのように、実電流リップルの1周期において、実電流IuR,IvR,IwRの平均値に近い値が検出電流Iu,Iv,Iwとして検出されるようになっている。実電流リップルは、実電流IuR,IvR,IwRに含まれた脈動の成分である。実電流IuR,IvR,IwRの平均値は、実電流リップルの1周期において、最大値CRmaxと最小値CRminとの真ん中の値である。検出電流Iu,Iv,Iwを検出するタイミングに対応した電気角θ[rad]を検出角度と称する。この場合、検出角度の周期がキャリア周期に応じた周期になっていることで、検出電流Iu,Iv,Iwが実電流IuR,IvR,IwRの平均値に近い値になりやすい。 Like the U-phase actual current IuR shown in FIG. 5, values close to the average values of the actual currents IuR, IvR, and IwR are detected as the detection currents Iu, Iv, and Iw in one cycle of the actual current ripple. there is The real current ripple is the pulsating component contained in the real currents IuR, IvR, and IwR. The average values of the actual currents IuR, IvR, and IwR are intermediate values between the maximum value CRmax and the minimum value CRmin in one period of the actual current ripple. An electrical angle θ [rad] corresponding to the timing of detecting the detected currents Iu, Iv, and Iw is called a detected angle. In this case, since the period of the detected angle is a period corresponding to the carrier period, the detected currents Iu, Iv and Iw tend to be close to the average values of the actual currents IuR, IvR and IwR.

検出電流Iu,Iv,Iwには検出ズレが生じることがある。検出ズレは、実電流IuR,IvR,IwRの平均値に対する検出電流Iu,Iv,Iwのずれのことである。検出ズレは、実電流リップルや検出電流リップルによって生じると考えられる。検出電流Iu,Iv,Iwにも、実電流IuR,IvR,IwRと同様に脈動が生じることがある。検出電流リップルは、検出電流Iu,Iv,Iwに含まれた脈動の成分である。実電流リップルや検出電流リップルが大きいほど、検出ズレが大きくなりやすい。 Detection deviation may occur in the detection currents Iu, Iv, and Iw. The detection deviation is the deviation of the detected currents Iu, Iv, Iw from the average values of the actual currents IuR, IvR, IwR. It is considered that the detection deviation is caused by the actual current ripple and the detected current ripple. The detected currents Iu, Iv, and Iw may also pulsate in the same way as the actual currents IuR, IvR, and IwR. The detected current ripple is the pulsating component contained in the detected currents Iu, Iv, and Iw. The larger the actual current ripple and the detected current ripple, the larger the detection deviation.

検出ズレの大きさは、検出電流Iu,Iv,Iwの大きさや電気角θによって異なることがある。例えば、検出電流Iu,Iv,Iwの1周期において、ピーク付近及びボトム付近では、図5に示すように、検出ズレが比較的小さくなりやすい。一方、検出電流Iu,Iv,Iwの1周期において、ゼロクロス付近では、図6に示すように、検出ズレが比較的大きくなりやすい。また、ゼロクロス付近では、検出電流Iu,Iv,Iwが実電流リップルの平均値よりも小さくなりやすい。ゼロクロス付近で検出ズレが大きくなる理由としては、デッドタイムが設定されていることが考えられる。なお、検出ズレは検出誤差と称されることがある。 The magnitude of the detection deviation may vary depending on the magnitude of the detection currents Iu, Iv, and Iw and the electrical angle θ. For example, in one cycle of the detection currents Iu, Iv, and Iw, the detection deviation tends to be relatively small near the peak and near the bottom, as shown in FIG. On the other hand, in one cycle of the detection currents Iu, Iv, and Iw, near the zero crossing, as shown in FIG. 6, the detection deviation tends to be relatively large. Also, near the zero cross, the detected currents Iu, Iv, and Iw tend to be smaller than the average value of the actual current ripples. A possible reason for the large detection deviation near the zero cross is that the dead time is set. Note that the detection deviation is sometimes called a detection error.

図3に示すように、電流設定部61は、機能ブロックとして、ゼロクロス判定部62、電流フィルタ63、電流切替部64を有している。図3では、ゼロクロス判定部62をZIS、電流フィルタ63をCF、電流切替部64をCSS、信号生成部44をSG、デッドタイム設定部44aをDTS、と図示している。 As shown in FIG. 3, the current setting section 61 has a zero cross determination section 62, a current filter 63, and a current switching section 64 as functional blocks. In FIG. 3, the zero-cross determination unit 62 is shown as ZIS, the current filter 63 as CF, the current switching unit 64 as CSS, the signal generation unit 44 as SG, and the dead time setting unit 44a as DTS.

ゼロクロス判定部62には、検出電流Iu,Iv,Iwが入力される。ゼロクロス判定部62には、電気角θに関する情報が回転センサ29の検出結果として入力される。ゼロクロス判定部62は、ゼロクロス判定を行う。ゼロクロス判定部62は、ゼロクロス判定として、モータ12の駆動状態がゼロクロス状態であるか否かの判定を行う。ゼロクロス状態は、検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスを含む状態である。検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスは、検出電流Iu,Iv,Iwのうち1つがゼロになることであり、電流ゼロクロスと称されることがある。ゼロクロス状態では、検出電流Iu,Iv,Iw、が電流ゼロクロス範囲ZI(図4参照)にある。ゼロクロス判定部62は、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かの判定を行う。 The detected currents Iu, Iv, and Iw are input to the zero-cross determination unit 62 . Information about the electrical angle θ is input to the zero-cross determination unit 62 as the detection result of the rotation sensor 29 . The zero-cross determination unit 62 performs zero-cross determination. The zero-cross determination unit 62 determines whether or not the drive state of the motor 12 is in the zero-cross state as the zero-cross determination. The zero-crossing state is a state including zero-crossings of the detection currents Iu, Iv, and Iw. The zero crossing of the detected currents Iu, Iv, Iw means that one of the detected currents Iu, Iv, Iw becomes zero, and is sometimes referred to as current zero crossing. In the zero-cross state, the detected currents Iu, Iv, Iw are in the current zero-cross range ZI (see FIG. 4). The zero-cross determination unit 62 determines whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are within the current zero-cross range ZI.

ゼロクロス判定部62は、ゼロクロス判定の判定結果を電流切替部64に対して出力する。ゼロクロス判定部62は、パラメータ判定部及び電流判定部に相当する。ゼロクロス判定部62は、電流ゼロクロス判定部と称されることがある。電流ゼロクロス範囲ZIは、単にゼロクロス範囲やゼロクロス区間と称されることがある。 The zero-cross determination section 62 outputs the determination result of the zero-cross determination to the current switching section 64 . The zero-cross determination section 62 corresponds to a parameter determination section and a current determination section. The zero-cross determination section 62 is sometimes called a current zero-cross determination section. The current zero-cross range ZI is sometimes simply called a zero-cross range or a zero-cross section.

電流フィルタ63には、検出電流Iu,Iv,Iwが入力される。電流フィルタ63は、検出電流Iu,Iv,Iwに含まれる検出電流リップルを低減することが可能である。電流フィルタ63がフィルタ部に相当する。電流フィルタ63は、検出電流Iu,Iv,Iwの脈動を低減することが可能である。電流フィルタ63は、ローパスフィルタ等のデジタルフィルタを有している。なお、電流フィルタ63を形成するデジタルフィルタとして、バンドパスフィルタや移動平均などが用いられてもよい。電流フィルタ63は、検出電流Iu,Iv,Iwに対してデジタルフィルタによるフィルタ処理を行う。 The detection currents Iu, Iv, and Iw are input to the current filter 63 . The current filter 63 can reduce detection current ripples contained in the detection currents Iu, Iv, and Iw. The current filter 63 corresponds to the filter section. The current filter 63 can reduce pulsation of the detected currents Iu, Iv and Iw. The current filter 63 has a digital filter such as a low-pass filter. As a digital filter forming the current filter 63, a bandpass filter, a moving average, or the like may be used. The current filter 63 filters the detected currents Iu, Iv, and Iw using a digital filter.

電流フィルタ63は、フィルタ処理により検出電流Iu,Iv,Iwからフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを生成する。電流フィルタ63は、U相検出電流IuからU相フィルタ電流Iufを生成し、V相検出電流IvからV相フィルタ電流Ivfを生成し、W相検出電流IwからW相フィルタ電流Iwfを生成する。図8に示すU相フィルタ電流Iufのように、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfは、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて脈動が小さくなっている。すなわち、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfは、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて電流リップルが小さくなっている。電流フィルタ63は、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを電流切替部64に対して出力する。 The current filter 63 generates filtered currents Iuf, Ivf and Iwf from the detected currents Iu, Iv and Iw by filtering. Current filter 63 generates U-phase filter current Iuf from U-phase detection current Iu, V-phase filter current Ivf from V-phase detection current Iv, and W-phase filter current Iwf from W-phase detection current Iw. Like the U-phase filter current Iuf shown in FIG. 8, the filter currents Iuf, Ivf and Iwf have smaller pulsations than the detection currents Iu, Iv and Iw. That is, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf have smaller current ripples than the detection currents Iu, Iv, Iw. Current filter 63 outputs filter currents Iuf, Ivf, and Iwf to current switching unit 64 .

フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfは、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて、電流リップルが小さくなっていることで、実電流IuR,IvR,IwRの平均値に近い値になっている。この場合でも、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfにはフィルタズレが生じることがある。フィルタズレは、実電流IuR,IvR,IwRの平均値に対するフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfのずれのことである。フィルタズレは検出ズレよりも小さくなっている。これは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが、実電流IuR,IvR,IwRの脈動を低減することで仮想的に実電流IuR,IvR,IwRの平均値に近づいた値になったためである。 The filter currents Iuf, Ivf, and Iwf have smaller current ripples than the detected currents Iu, Iv, and Iw, and thus approximate the average values of the actual currents IuR, IvR, and IwR. Even in this case, filter deviation may occur in the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf. The filter deviation is the deviation of the filter currents Iuf, Ivf, Iwf from the average values of the actual currents IuR, IvR, IwR. The filter deviation is smaller than the detection deviation. This is because the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf virtually approximate the average values of the actual currents IuR, IvR, and IwR by reducing the pulsation of the actual currents IuR, IvR, and IwR.

図3に示すように、電流切替部64には、検出電流Iu,Iv,Iwと、ゼロクロス判定の判定結果と、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfとが入力される。電流切替部64は、ゼロクロス判定の判定結果に応じて、算出電流Iup,Ivp,Iwpを検出電流Iu,Iv,Iw又はフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfに切り替える。電流切替部64は、ゼロクロス状態である場合に、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。電流切替部64は、ゼロクロス状態でない場合に、検出電流Iu,Iv,Iwを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。電流切替部64は、算出電流Iup,Ivp,Iwpを3相2相変換部52に対して出力する。 As shown in FIG. 3, the current switching unit 64 receives the detected currents Iu, Iv, Iw, the determination result of the zero-crossing determination, and the filter currents Iuf, Ivf, Iwf. The current switching unit 64 switches the calculated currents Iup, Ivp, Iwp to the detection currents Iu, Iv, Iw or the filter currents Iuf, Ivf, Iwf according to the determination result of the zero-crossing determination. Current switching unit 64 sets filter currents Iuf, Ivf, and Iwf as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp in the zero-crossing state. The current switching unit 64 sets the detected currents Iu, Iv and Iw as the calculated currents Iup, Ivp and Iwp when the zero-crossing state is not in effect. Current switching unit 64 outputs calculated currents Iup, Ivp, and Iwp to three-to-two phase conversion unit 52 .

制御装置40は、信号生成部44を有している。信号生成部44には、2相3相変換部56から相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*が入力される。信号生成部44は、相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*を用いて指令信号を生成する。信号生成部44は、相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*とキャリアとを比較し、U相、V相、W相のそれぞれについてパルス状の指令信号を生成する。パルス状の指令信号としては、例えばPWM信号がある。指令信号は、キャリア周波数に同期している。制御装置40は、信号生成部44により生成された指令信号に応じてインバータ30を駆動させる。 The control device 40 has a signal generator 44 . The phase command voltages Vu*, Vv*, Vw* are input from the two-to-three-phase converter 56 to the signal generator 44 . The signal generator 44 generates command signals using the phase command voltages Vu*, Vv*, Vw*. The signal generator 44 compares the phase command voltages Vu*, Vv*, Vw* with the carrier, and generates pulse-shaped command signals for each of the U-phase, V-phase, and W-phase. A pulse-shaped command signal is, for example, a PWM signal. The command signal is synchronous with the carrier frequency. Control device 40 drives inverter 30 according to the command signal generated by signal generator 44 .

信号生成部44は、デッドタイム設定部44aを有している。デッドタイム設定部44aは、U相、V相、W相のそれぞれについてデッドタイムを設定する。デッドタイムは、U相、V相、W相のそれぞれの上下アーム回路31において、上アームスイッチ32aと下アームスイッチ32bとが同時にオフ状態になっている期間のことである。デッドタイム設定部44aによりデッドタイムが設定されることで、U相、V相、W相のそれぞれにおいて、上アームスイッチ32aと下アームスイッチ32bとが同時にオン状態になるという状況が回避される。すなわち、上下アーム回路31での短絡が回避される。 The signal generation section 44 has a dead time setting section 44a. The dead time setting unit 44a sets dead times for each of the U phase, V phase, and W phase. The dead time is a period during which the upper arm switch 32a and the lower arm switch 32b are simultaneously off in the upper and lower arm circuits 31 of the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively. By setting the dead time by the dead time setting unit 44a, the situation in which the upper arm switch 32a and the lower arm switch 32b are turned on at the same time in each of the U phase, V phase, and W phase is avoided. That is, a short circuit in the upper and lower arm circuits 31 is avoided.

上述したように、電流設定部61では、ゼロクロス状態である場合に、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。このように、検出ズレが大きくなりやすいゼロクロス状態では、検出電流Iu,Iv,Iwがd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出に用いられない。 As described above, the current setting unit 61 sets the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp in the zero-cross state. Thus, in the zero-cross state in which detection deviation tends to increase, the detected currents Iu, Iv, and Iw are not used to calculate the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq*.

一方、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfは、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて電流リップルが小さくなるものの、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて位相遅れが生じやすい。このため、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定された場合には、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの位相遅れがd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*に含まれやすい。この場合、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*によるモータ12の制御性が位相遅れにより低下することが懸念される。 On the other hand, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf have smaller current ripples than the detection currents Iu, Iv, and Iw, but are more likely to have phase delays than the detection currents Iu, Iv, and Iw. Therefore, when the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are set as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp, the phase delays of the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq*. likely to be included in In this case, there is a concern that the controllability of the motor 12 by the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* may deteriorate due to the phase lag.

そこで、電流設定部61では、ゼロクロス状態ではない場合に、検出電流Iu,Iv,Iwが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。このように、ゼロクロス状態ではない場合は、位相遅れによるモータ12の制御性低下が生じないように、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出に用いられない。 Therefore, the current setting unit 61 sets the detected currents Iu, Iv, and Iw as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp when the zero-crossing state is not set. In this way, when the zero-crossing state is not set, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are used to calculate the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* so that the controllability of the motor 12 does not deteriorate due to the phase delay. Not used.

電流ゼロクロス範囲ZIは、検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスに対して設定された許容範囲である。電流ゼロクロス範囲ZIは、検出電流Iu,Iv,Iwという電流値に対して設定されている。電流ゼロクロス範囲ZIは、電気角θを示す横軸に沿って延びており、検出電流Iu,Iv、Iwのそれぞれのゼロクロスにかけ渡された状態になっている。電流ゼロクロス範囲ZIは、検出電流Iu,Iv、Iwに対して共通化されている。 The current zero-crossing range ZI is a permissible range set with respect to the zero-crossings of the detected currents Iu, Iv, and Iw. The current zero-crossing range ZI is set for the current values of the detected currents Iu, Iv, and Iw. The current zero-crossing range ZI extends along the horizontal axis indicating the electrical angle θ, and is in a state where it spans the zero-crossings of the detected currents Iu, Iv, and Iw. The current zero-crossing range ZI is common to the detection currents Iu, Iv, and Iw.

検出電流Iu,Iv,Iwは、モータ12の駆動に伴って変化し、モータパラメータに相当する。モータパラメータは、モータ12の駆動状態を示すパラメータである。モータパラメータとしては、検出電流Iu,Iv,Iwの他に、d軸電流Id、q軸電流Iq、モータ回転数Nm、電気角θなどがある。電流ゼロクロス範囲ZIはパラメータゼロクロス範囲に相当する。電流ゼロクロス範囲ZIはゼロクロス領域と称されることがあり、電流ゼロクロス範囲ZI以外の領域は非ゼロクロス領域と称されることがある。 The detected currents Iu, Iv, and Iw change as the motor 12 is driven, and correspond to motor parameters. A motor parameter is a parameter that indicates the driving state of the motor 12 . In addition to the detected currents Iu, Iv, and Iw, the motor parameters include the d-axis current Id, the q-axis current Iq, the motor rotation speed Nm, the electrical angle θ, and the like. Current zero-cross range ZI corresponds to the parameter zero-cross range. The current zero-crossing range ZI is sometimes called a zero-crossing region, and the region other than the current zero-crossing range ZI is sometimes called a non-zero-crossing region.

図7に示すように、電流ゼロクロス範囲ZIについては、上限値ZImax、下限値ZImin、中間値ZImid及び範囲幅ZIwが設定されている。上限値ZImax、下限値ZImin、中間値ZImid及び範囲幅ZIwは、検出電流Iu,Iv,Iwについて設定されている。上限値ZImaxは、電流ゼロクロス範囲ZIに含まれる検出電流Iu,Iv,Iwの最大値を示す。下限値ZIminは、電流ゼロクロス範囲ZIに含まれる検出電流Iu,Iv,Iwの最小値を示す。中間値ZImidは、検出電流Iu,Iv,Iwについて上限値ZImaxと下限値ZIminとの真ん中の値である。電流ゼロクロス範囲ZIにおいては、中間値ZImidがゼロになるように上限値ZImax及び下限値ZIminが設定されている。 As shown in FIG. 7, an upper limit value ZImax, a lower limit value ZImin, an intermediate value ZImid, and a range width ZIw are set for the current zero cross range ZI. Upper limit value ZImax, lower limit value ZImin, intermediate value ZImid, and range width ZIw are set for detection currents Iu, Iv, and Iw. Upper limit value ZImax indicates the maximum value of detected currents Iu, Iv, and Iw included in current zero-crossing range ZI. Lower limit value ZImin indicates the minimum value of detected currents Iu, Iv, and Iw included in current zero-crossing range ZI. The intermediate value ZImid is the middle value between the upper limit value ZImax and the lower limit value ZImin for the detection currents Iu, Iv, and Iw. In the current zero-crossing range ZI, the upper limit value ZImax and the lower limit value ZImin are set so that the intermediate value ZImid becomes zero.

範囲幅ZIwは、検出電流Iu,Iv,Iwについての電流ゼロクロス範囲ZIの幅である。範囲幅ZIwは、検出電流Iu,Iv,Iwについての上限値ZImaxと下限値ZIminとの差である。範囲幅ZIwは、実電流リップルの最大振幅RAよりも小さい。実電流リップルの振幅は、検出電流Iu,Iv,Iwの1周期において均一にならずにばらついている。最大振幅RAは、検出電流Iu,Iv,Iwの1周期において実電流リップルの最も大きい振幅である。最大振幅RAは、例えば検出電流Iu,Iv,Iwのピーク付近での実電流リップルの振幅である(図4参照)。本実施形態では、検出電流Iu,Iv,Iwのそれぞれの最大振幅RAはほぼ同じである。 The range width ZIw is the width of the current zero-crossing range ZI for the detection currents Iu, Iv, and Iw. Range width ZIw is the difference between upper limit value ZImax and lower limit value ZImin for detection currents Iu, Iv, and Iw. The range width ZIw is smaller than the maximum amplitude RA of the real current ripple. The amplitude of the actual current ripple is not uniform but varies in one cycle of the detection currents Iu, Iv, and Iw. The maximum amplitude RA is the largest amplitude of the actual current ripple in one cycle of the detected currents Iu, Iv, Iw. The maximum amplitude RA is, for example, the amplitude of the actual current ripple near the peaks of the detected currents Iu, Iv, Iw (see FIG. 4). In this embodiment, the maximum amplitudes RA of the detection currents Iu, Iv, and Iw are substantially the same.

電流ゼロクロス範囲ZIにおいては、例えば、上限値ZImaxが0.1[A]、下限値ZIminが-0.1[A]、中間値ZImidが0[A]に設定されている。この場合、範囲幅ZIwは0.2[A]になる。 In the current zero-crossing range ZI, for example, the upper limit value ZImax is set to 0.1 [A], the lower limit value ZImin is set to -0.1 [A], and the intermediate value ZImid is set to 0 [A]. In this case, the range width ZIw is 0.2 [A].

制御装置40は、モータ制御処理を行う。モータ制御処理について、図9のフローチャートを参照しつつ説明する。制御装置40は、モータ制御処理を所定周期で繰り返し実行する。制御装置40は、例えばキャリア周期に同期させてモータ制御処理を実行する。制御装置40は、モータ制御処理の各ステップを実行する機能を有している。 The control device 40 performs motor control processing. Motor control processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The control device 40 repeatedly executes the motor control process at a predetermined cycle. The control device 40 executes motor control processing in synchronization with, for example, the carrier cycle. The control device 40 has a function of executing each step of motor control processing.

制御装置40は、図9に示すステップS101において、回転センサ29の検出信号を用いてモータ回転数Nmを取得する。制御装置40は、ステップS102において、電流センサ28の検出信号を用いて検出電流Iu,Iv,Iwを取得する。制御装置40におけるステップS102の処理を実行する機能が電流取得部に相当する。 The control device 40 acquires the motor rotation speed Nm using the detection signal of the rotation sensor 29 in step S101 shown in FIG. Control device 40 obtains detected currents Iu, Iv, and Iw using the detection signal of current sensor 28 in step S102. The function of executing the process of step S102 in the control device 40 corresponds to the current acquisition section.

制御装置40は、ステップS103において、ゼロクロス判定部62によりゼロクロス判定を行う。このゼロクロス判定では、モータ12がゼロクロス状態であるか否かの判定が行われる。例えば、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かの判定が行われる。検出電流Iu,Iv,Iwのいずれか1つが下限値ZImin以上であり且つ上限値ZImax以下である場合に、検出電流Iu,Iv,Iwのいずれか1つが電流ゼロクロス範囲ZIにあると判断される。検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにある場合、ゼロクロス状態であると判断される。検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにない場合、ゼロクロス状態ではないと判断される。ステップS103の処理を実行する機能がパラメータ判定部及び電流判定部に相当する。 In step S103, the control device 40 performs zero-cross determination by the zero-cross determination section 62. FIG. In this zero-cross determination, it is determined whether or not the motor 12 is in the zero-cross state. For example, it is determined whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the current zero crossing range ZI. When any one of the detected currents Iu, Iv, Iw is equal to or higher than the lower limit value ZImin and equal to or lower than the upper limit value ZImax, it is determined that any one of the detected currents Iu, Iv, Iw is in the current zero cross range ZI. . When the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the current zero-cross range ZI, it is determined that the zero-cross state exists. If the detected currents Iu, Iv, Iw are not in the current zero-cross range ZI, it is determined that the zero-cross state is not present. The function of executing the process of step S103 corresponds to the parameter determination section and the current determination section.

ゼロクロス状態ではない場合、制御装置40はステップS104に進む。制御装置40は、ステップS104において、検出電流Iu,Iv,Iwを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。制御装置40は、U相検出電流IuをU相算出電流Iupとして設定し、V相検出電流IvをV相算出電流Ivpとして設定し、W相検出電流IwをW相算出電流Iwpとして設定する。ステップS104の処理を実行する機能が取得設定部に相当する。 If it is not in the zero-cross state, the controller 40 proceeds to step S104. In step S104, control device 40 sets detected currents Iu, Iv, and Iw as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. Control device 40 sets U-phase detected current Iu as U-phase calculated current Iup, V-phase detected current Iv as V-phase calculated current Ivp, and W-phase detected current Iw as W-phase calculated current Iwp. The function of executing the process of step S104 corresponds to the acquisition setting unit.

制御装置40は、ステップS104の後、ステップS107に進み、算出電流Iup,Ivp,Iwpを用いてd軸電流Id及びq軸電流を算出する。制御装置40は、ステップS108において、d軸電流Id及びq軸電流Iqを用いてd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を算出する。ステップS108の処理を実行する機能が電圧指令部に相当する。 After step S104, the controller 40 proceeds to step S107 to calculate the d-axis current Id and the q-axis current using the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. In step S108, the control device 40 calculates the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* using the d-axis current Id and the q-axis current Iq. The function of executing the process of step S108 corresponds to the voltage command unit.

ゼロクロス状態である場合、制御装置40はステップS105に進む。制御装置40は、ステップS105において、検出電流Iu,Iv,Iwを用いて電流フィルタ63によりフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出する。ステップS105の処理を実行する機能がフィルタ部に相当する。制御装置40は、ステップS106において、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。制御装置40は、U相フィルタ電流IufをU相算出電流Iupとして設定し、V相フィルタ電流IvfをV相算出電流Ivpとして設定し、W相フィルタ電流IwfをW相算出電流Iwpとして設定する。ステップS106の処理を実行する機能が算出設定部に相当する。 If it is in the zero-cross state, the controller 40 proceeds to step S105. In step S105, the control device 40 calculates the filter currents Iuf, Ivf and Iwf by the current filter 63 using the detected currents Iu, Iv and Iw. The function of executing the process of step S105 corresponds to the filter section. In step S106, control device 40 sets filter currents Iuf, Ivf, and Iwf as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. Control device 40 sets U-phase filter current Iuf as U-phase calculated current Iup, V-phase filter current Ivf as V-phase calculated current Ivp, and W-phase filter current Iwf as W-phase calculated current Iwp. A function for executing the process of step S106 corresponds to the calculation setting unit.

制御装置40は、ステップS106の後、ステップS107に進み、ステップS104の後にステップS107に進んだ場合と同様に、d軸電流Id及びq軸電流Iqを算出する。その後、制御装置40は、ステップS108においてd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を算出する。 After step S106, the controller 40 proceeds to step S107, and calculates the d-axis current Id and the q-axis current Iq in the same manner as when the process proceeds to step S107 after step S104. After that, the control device 40 calculates the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* in step S108.

ここまで説明した本実施形態によれば、ゼロクロス状態では、検出電流Iu,Iv,Iwに対して脈動が低減されたフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが、算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。この構成では、ゼロクロス状態において、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出にフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが用いられる。このため、ゼロクロス状態では、検出電流Iu,Iv,Iwの脈動が大きいことでd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出精度が低下する、ということがフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfにより抑制される。このように、ゼロクロス状態では、モータ制御が検出電流Iu,Iv,Iwの脈動が大きいことの影響を受けにくくなっている。したがって、ゼロクロス状態でのモータ制御の精度低下を抑制することができ、その結果、モータ制御の精度を高めることができる。そして、モータ制御の精度を高めることで、モータ12の駆動音や振動が増大することを抑制できる。 According to the present embodiment described so far, in the zero-cross state, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf with reduced pulsation with respect to the detected currents Iu, Iv, and Iw are set as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. . In this configuration, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are used to calculate the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* in the zero-cross state. Therefore, in the zero-crossing state, the pulsation of the detected currents Iu, Iv, and Iw is large, and the calculation accuracy of the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* is lowered. suppressed by Thus, in the zero-cross state, the motor control is less susceptible to large pulsations of the detected currents Iu, Iv, and Iw. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of motor control in the zero-cross state, and as a result, it is possible to improve the accuracy of motor control. By increasing the accuracy of motor control, it is possible to suppress an increase in driving noise and vibration of the motor 12 .

本実施形態によれば、ゼロクロス判定として、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かの判定が行われる。この構成では、検出電流Iu,Iv,Iw及び電流ゼロクロス範囲ZIにより、モータパラメータがパラメータゼロクロス範囲にあるか否かを判定する構成を実現できる。また、この構成では、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かの判定結果が、検出電流Iu,Iv,Iwの変化態様に応じた結果になる。このため、算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する電流として、検出電流Iu,Iv,Iwとフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfとを、検出電流Iu,Iv,Iwの変化態様に応じて適切に使い分けることができる。 According to the present embodiment, it is determined whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the current zero-cross range ZI as the zero-cross determination. With this configuration, it is possible to determine whether or not the motor parameters are within the parameter zero-cross range based on the detected currents Iu, Iv, and Iw and the current zero-cross range ZI. Further, in this configuration, the determination result as to whether or not the detected currents Iu, Iv, Iw are in the current zero-crossing range ZI is a result corresponding to the change mode of the detected currents Iu, Iv, Iw. Therefore, as the currents set as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp, the detection currents Iu, Iv, and Iw and the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are appropriately used according to the change modes of the detection currents Iu, Iv, and Iw. be able to.

本実施形態では、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにある場合に、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。このため、検出電流Iu,Iv,Iwとd軸電流Id及びq軸電流Iqとのいずれについても歪みを抑制できる。d軸電流Id及びq軸電流Iqについては、少なくとも3次成分の歪みを低減できる。例えば、d軸電流Id及びq軸電流Iqについては、3次片側振幅3thA[A]を低減できる。3次片側振幅3thAは、d軸電流Id及びq軸電流Iqに含まれる3次成分の片側振幅である。 In this embodiment, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp when the detected currents Iu, Iv, Iw are in the current zero-crossing range ZI. Therefore, it is possible to suppress distortion in all of the detected currents Iu, Iv, and Iw, the d-axis current Id, and the q-axis current Iq. As for the d-axis current Id and the q-axis current Iq, the distortion of at least the third-order component can be reduced. For example, for the d-axis current Id and the q-axis current Iq, the tertiary one-sided amplitude 3thA [A] can be reduced. The tertiary one-sided amplitude 3thA is the one-sided amplitude of the tertiary component contained in the d-axis current Id and the q-axis current Iq.

制御装置40について、例えば本実施形態とは異なる比較例10xを想定する。比較例10xは、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かに関係なく、常に検出電流Iu,Iv,Iwを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。比較例10xにおいては、理想的には直線になるはずのd軸電流Id及びq軸電流Iqに歪みが生じやすい。しかも、その歪みは検出ズレの影響で大きくなりやすい。 For the control device 40, for example, a comparative example 10x different from the present embodiment is assumed. Comparative example 10x always sets the detected currents Iu, Iv, Iw as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp regardless of whether the detected currents Iu, Iv, Iw are in the current zero-crossing range ZI. In Comparative Example 10x, the d-axis current Id and the q-axis current Iq, which ideally should be linear, tend to be distorted. Moreover, the distortion tends to increase due to the influence of detection deviation.

3次片側振幅3thAについて、制御装置40と比較例10xとで比較すると、図10に示すように、d軸電流Id及びq軸電流Iqのいずれについても、制御装置40が比較例10xよりも小さくなっている。なお、図10は、電気角θの1周期について、d軸電流Id及びq軸電流Iqを対象として行われた周波数分析の結果である。周波数分析としては、FFTを使ったFFT処理がある。FFTは高速フーリエ変換である。 Comparing the third-order one-sided amplitude 3thA between the control device 40 and the comparative example 10x, as shown in FIG. It's becoming FIG. 10 shows the results of frequency analysis performed on the d-axis current Id and the q-axis current Iq for one cycle of the electrical angle θ. Frequency analysis includes FFT processing using FFT. FFT is the Fast Fourier Transform.

例えば、d軸電流Id及びq軸電流Iqに3次成分が発生していると、モータ12においてトルクの変動が起きやすい。トルクの変動は、モータ12にて発生する音や振動の原因になりやすい。モータ12については、実電流リップルが大きいと検出ズレが大きくなりやすく、検出ズレが大きいとd軸電流Id及びq軸電流Iqの3次成分が大きくなりやすい。また、インダクタンスが比較的小さいモータを低インダクタンスモータと称すると、低インダクタンスモータでは、実電流リップルが生じやすい。このため、低インダクタンスモータでは、実電流リップルが大きくなることで検出ズレが大きくなり、これに伴って音や振動が大きくなる、ということが顕著になりやすい。 For example, when a third-order component is generated in the d-axis current Id and the q-axis current Iq, torque fluctuations are likely to occur in the motor 12 . Fluctuations in torque are likely to cause noise and vibration generated in the motor 12 . As for the motor 12, a large actual current ripple tends to cause a large detection deviation, and a large detection deviation tends to increase the tertiary components of the d-axis current Id and the q-axis current Iq. Also, if a motor with a relatively small inductance is called a low-inductance motor, the low-inductance motor is likely to cause an actual current ripple. For this reason, in a low-inductance motor, an increase in the actual current ripple results in an increase in detection deviation, which is likely to result in an increase in noise and vibration.

これに対して、本実施形態によれば、検出ズレが比較的大きい電流ゼロクロス範囲ZIについて、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。このように、電流ゼロクロス範囲ZIでは、電流ゼロクロス範囲ZIでの検出ズレが検出電流Iu,Iv,Iwよりも低減されたフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,IvpIwpとされる。このため、検出電流Iu,Iv,Iwの検出ズレが大きくなりやすい電流ゼロクロス範囲ZIにおいても、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を適切に設定することができる。これにより、d軸電流Id及びq軸電流Iqの3次成分を低減でき、その結果、モータ12の静音駆動を実現できる。 In contrast, according to the present embodiment, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp for the current zero-cross range ZI in which the detection deviation is relatively large. In this way, in the current zero-cross range ZI, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf in which the detection deviation in the current zero-cross range ZI is reduced more than the detection currents Iu, Iv, Iw are used as the calculated currents Iup, IvpIwp. Therefore, the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* can be appropriately set even in the current zero-cross range ZI in which the detection deviation of the detected currents Iu, Iv, and Iw tends to increase. This makes it possible to reduce the cubic components of the d-axis current Id and the q-axis current Iq, and as a result, the motor 12 can be driven silently.

検出電流Iu,Iv,Iwの検出ズレが比較的大きいという観点では電流ゼロクロス範囲ZIが不感帯である。この不感帯では、検出電流Iu,Iv,Iwに代えてフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*に用いられる。このようにして、不感帯での検出電流Iu,Iv,Iwがd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出精度に影響しにくくなることで、d軸電流Id及びq軸電流Iqの歪みが生じにくくなる。例えば、d軸電流Id及びq軸電流Iqの3次片側振幅3thAが低減しやすくなる。 The current zero-crossing range ZI is a dead zone from the viewpoint that the detection deviation of the detected currents Iu, Iv, and Iw is relatively large. In this dead band, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are used for the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* instead of the detection currents Iu, Iv, Iw. In this way, the detection currents Iu, Iv, and Iw in the dead band are less likely to affect the calculation accuracy of the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq*. Distortion is less likely to occur. For example, the tertiary one-sided amplitude 3thA of the d-axis current Id and the q-axis current Iq is likely to decrease.

本実施形態によれば、電流ゼロクロス範囲ZIの範囲幅ZIwが実電流リップルの最大振幅RAよりも小さい値である。この構成では、範囲幅ZIwが十分に小さい値に設定されているため、検出ズレが比較的小さいにもかかわらず、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される、ということが生じにくくなっている。このため、検出ズレによるモータ12の制御精度低下よりも、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfで生じた位相遅れによるモータ12の制御性低下の方が顕著になる、ということを抑制できる。 According to this embodiment, the range width ZIw of the current zero cross range ZI is a value smaller than the maximum amplitude RA of the actual current ripple. In this configuration, since the range width ZIw is set to a sufficiently small value, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are set as the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp, although the detection deviation is relatively small. It is becoming difficult for this to occur. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the controllability of the motor 12 due to the phase delay caused by the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf from becoming more pronounced than the deterioration of the control accuracy of the motor 12 due to the detection deviation.

本実施形態によれば、電流ゼロクロス範囲ZIにおいては、中間値ZImidがゼロに設定されている。この電流ゼロクロス範囲ZIでは、実電流リップルによって検出電流Iu,Iv,Iwが正側に振れた場合と負側に振れた場合との両方について、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定することを適正に実施できる。このため、検出電流Iu,Iv,Iwが正側に振れた場合と負側に振れた場合とで、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する態様が異なるということを抑制できる。 According to this embodiment, the intermediate value ZImid is set to zero in the current zero-cross range ZI. In this current zero-crossing range ZI, the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are calculated for both the cases where the detected currents Iu, Iv, and Iw swing to the positive side and the cases where the detected currents Iw swing to the negative side due to the actual current ripple. , Iwp can be properly implemented. Therefore, the manner in which the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp differs depending on whether the detected currents Iu, Iv, Iw swing to the positive side or to the negative side. can be suppressed.

本実施形態によれば、非ゼロクロス領域では、検出電流Iu,Iv,Iwが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定される。これにより、ゼロクロス状態でない場合に、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定されることに起因して位相遅れが生じる、ということを抑制できる。 According to the present embodiment, the detected currents Iu, Iv, Iw are set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp in the non-zero-cross regions. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of a phase delay due to the filter currents Iuf, Ivf, Iwf being set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp when the zero-crossing state is not set.

本実施形態によれば、算出電流Iup,Ivp,Iwpによりd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*が算出される。この構成では、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の設定精度を算出電流Iup,Ivp,Iwpにより高めることで、モータ制御精度を高めることができる。 According to this embodiment, the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* are calculated from the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. In this configuration, by increasing the setting accuracy of the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* using the calculated currents Iup, Ivp, and Iwp, it is possible to increase the motor control accuracy.

<第2実施形態>
上記第1実施形態では、ゼロクロス判定として、検出電流Iu,Iv,Iwが電流ゼロクロス範囲ZIにあるか否かの判定が行われた。これに対して、第2実施形態では、ゼロクロス判定として、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあるか否かの判定が行われる。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第1実施形態と同様である。第2本実施形態では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Second embodiment>
In the first embodiment described above, as the zero-cross determination, it is determined whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the current zero-cross range ZI. In contrast, in the second embodiment, it is determined whether or not the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are within the filter zero-cross range ZIf as the zero-cross determination. Configurations, actions, and effects not specifically described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. In the second embodiment, the points different from the first embodiment will be mainly described.

図11に示すように、制御装置40はゼロクロス判定部620を有している。ゼロクロス判定部620には、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが入力される。ゼロクロス判定部620は、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあるか否かの判定を行う。ゼロクロス状態では、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにある。フィルタゼロクロス範囲ZIfには、検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスが含まれている。ゼロクロス判定部620は、パラメータ判定部及びフィルタ判定部に相当する。フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがモータパラメータに相当する。フィルタゼロクロス範囲ZIfがパラメータゼロクロス範囲に相当する。ゼロクロス判定部620は、フィルタゼロクロス判定部と称されることがある。図11では、ゼロクロス判定部620をZASfと図示している。 As shown in FIG. 11, the control device 40 has a zero-cross determination section 620. In FIG. Filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are input to zero-cross determination unit 620 . Zero-cross determination section 620 determines whether or not filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are within filter zero-cross range ZIf. In the zero-cross state, the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are in the filter zero-cross range ZIf. The filter zero-cross range ZIf includes the zero-crosses of the detection currents Iu, Iv, and Iw. The zero-cross determination section 620 corresponds to a parameter determination section and a filter determination section. Filter currents Iuf, Ivf, and Iwf correspond to motor parameters. The filter zero-cross range ZIf corresponds to the parameter zero-cross range. Zero-crossing determination section 620 is sometimes referred to as a filter zero-crossing determination section. In FIG. 11, the zero-cross determination unit 620 is illustrated as ZASf.

図12に示すフィルタゼロクロス範囲ZIfは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfのゼロクロスに対して設定された許容範囲である。フィルタゼロクロス範囲ZIfは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfという電流値に対して設定されている。フィルタゼロクロス範囲ZIfは、電気角θを示す横軸に沿って延びており、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfのそれぞれのゼロクロスのかけ渡された状態になっている。フィルタゼロクロス範囲ZIfは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfに対して共通化されている。フィルタゼロクロス範囲ZIfは、単にゼロクロス範囲やゼロクロス区間と称されることがある。 A filter zero-cross range ZIf shown in FIG. 12 is a permissible range set for the zero-crosses of the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf. The filter zero-cross range ZIf is set for the current values of the filter currents Iuf, Ivf and Iwf. The filter zero-cross range ZIf extends along the horizontal axis indicating the electrical angle θ, and is in a state in which the zero-crosses of the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are crossed. The filter zero-cross range ZIf is common to the filter currents Iuf, Ivf and Iwf. The filter zero-cross range ZIf is sometimes simply called a zero-cross range or a zero-cross section.

図13に示すように、フィルタゼロクロス範囲ZIfについては、上限値ZIfmax、下限値ZIfmin、中間値ZIfmid及び範囲幅ZIfwが設定されている。上限値ZIfmax、下限値ZIfmin、中間値ZIfmid及び範囲幅ZIfwは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfについて設定されている。上限値ZIfmaxは、フィルタゼロクロス範囲ZIfに含まれるフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの最大値を示す。下限値ZIfminは、フィルタゼロクロス範囲ZIfに含まれるフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの最小値を示す。中間値ZIfmidは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfについて上限値ZIfmaxと下限値ZIfminとの真ん中の値である。フィルタゼロクロス範囲ZIfにおいては、中間値ZIfmidがゼロになるように上限値ZIfmax及び下限値ZIfminが設定されている。 As shown in FIG. 13, an upper limit value ZIfmax, a lower limit value ZIfmin, an intermediate value ZIfmid, and a range width ZIfw are set for the filter zero-cross range ZIf. Upper limit value ZIfmax, lower limit value ZIfmin, intermediate value ZIfmid and range width ZIfw are set for filter currents Iuf, Ivf and Iwf. Upper limit value ZIfmax indicates the maximum value of filter currents Iuf, Ivf, and Iwf included in filter zero-cross range ZIf. Lower limit value ZIfmin indicates the minimum value of filter currents Iuf, Ivf, and Iwf included in filter zero-cross range ZIf. The intermediate value ZIfmid is the middle value between the upper limit value ZIfmax and the lower limit value ZIfmin for the filter currents Iuf, Ivf and Iwf. In the filter zero-cross range ZIf, the upper limit value ZIfmax and the lower limit value ZIfmin are set so that the intermediate value ZIfmid is zero.

範囲幅ZIfwは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfについてのフィルタゼロクロス範囲ZIfの幅である。範囲幅ZIfwは、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfについての上限値ZIfmaxと下限値ZIfminとの差である。 The range width ZIfw is the width of the filter zero-cross range ZIf for the filter currents Iuf, Ivf, Iwf. The range width ZIfw is the difference between the upper limit value ZIfmax and the lower limit value ZIfmin for the filter currents Iuf, Ivf and Iwf.

フィルタゼロクロス範囲ZIfにおいては、例えば、上限値ZIfmaxが0.1[A]、下限値ZIfminが-0.1[A]、中間値ZIfmidが0[A]に設定されている。この場合、範囲幅ZIfwは0.2[A]になる。上限値ZIfmax、下限値ZIfmin、中間値ZIfmid及び範囲幅ZIfwは、上記第1実施形態の上限値ZImax、下限値ZImin、中間値ZImid及び範囲幅ZIwと同じ値に設定されている。 In the filter zero-cross range ZIf, for example, the upper limit value ZIfmax is set to 0.1 [A], the lower limit value ZIfmin is set to -0.1 [A], and the intermediate value ZIfmid is set to 0 [A]. In this case, the range width ZIfw is 0.2 [A]. The upper limit ZIfmax, lower limit ZIfmin, intermediate value ZIfmid, and range width ZIfw are set to the same values as the upper limit ZImax, lower limit ZImin, intermediate value ZImid, and range width ZIw in the first embodiment.

制御装置40が実行するモータ制御処理について、図14のフローチャートを参照しつつ説明する。本実施形態では、制御装置40がステップS104,S105の処理を行う順番が第1実施形態とは異なる。制御装置40は、ステップS102の後、ステップS105に進み、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを取得する。 A motor control process executed by the control device 40 will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, the order in which the control device 40 performs the processes of steps S104 and S105 is different from that in the first embodiment. After step S102, control device 40 proceeds to step S105 to obtain filter currents Iuf, Ivf, and Iwf.

制御装置40は、ステップS105の後、ステップS201に進む。制御装置40は、ステップS201において、ゼロクロス判定部620によりゼロクロス判定を行う。このゼロクロス判定では、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあるか否かの判定が行われる。フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfのいずれか1つが下限値ZIfmin以上であり且つ上限値ZIfmax以下である場合に、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfのいずれか1つがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあると判断される。フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにある場合、ゼロクロス状態であると判断される。フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにない場合、ゼロクロス状態ではないと判断される。ステップS201の処理を実行する機能がパラメータ判定部及びフィルタ判定部に相当する。 After step S105, the controller 40 proceeds to step S201. In step S201, the control device 40 performs zero-cross determination using the zero-cross determination section 620. FIG. In this zero-cross determination, it is determined whether or not the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are within the filter zero-cross range ZIf. If any one of the filter currents Iuf, Ivf, Iwf is equal to or greater than the lower limit value ZIfmin and equal to or less than the upper limit value ZIfmax, it is determined that any one of the filter currents Iuf, Ivf, Iwf is in the filter zero cross range ZIf. . When the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are in the filter zero-cross range ZIf, it is determined that the zero-cross state exists. If the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are not in the filter zero-cross range ZIf, it is determined that the zero-cross state is not present. The function of executing the process of step S201 corresponds to the parameter determination section and the filter determination section.

ゼロクロス状態でない場合、制御装置40は、ステップS201からステップS104に進み、検出電流Iu,Iv,Iwを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。ゼロクロス状態である場合、制御装置40は、ステップS201からステップS106に進み、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する。 If not in the zero-cross state, control device 40 proceeds from step S201 to step S104, and sets detected currents Iu, Iv, and Iw as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp. If it is in the zero-cross state, control device 40 proceeds from step S201 to step S106, and sets filter currents Iuf, Ivf, and Iwf as calculated currents Iup, Ivp, and Iwp.

本実施形態によれば、ゼロクロス判定として、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあるか否かの判定が行われる。この構成では、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwf及びフィルタゼロクロス範囲ZIfにより、モータパラメータがパラメータゼロクロス範囲にあるか否かを判定する構成を実現できる。また、この構成では、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfがフィルタゼロクロス範囲ZIfにあるか否かの判定結果が、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの変化態様に応じた結果になる。このため、算出電流Iup,Ivp,Iwpとして設定する電流として、検出電流Iu,Iv,Iwとフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfとを、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの変化態様に応じて適切に使い分けることができる。しかも、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfは、検出電流Iu,Iv,Iwに比べて脈動が低減されているため、算出電流Iup,Ivp,Iwpを用いて算出するd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の算出精度を高めることができる。 According to the present embodiment, it is determined whether or not the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are within the filter zero-cross range ZIf as the zero-cross determination. With this configuration, it is possible to realize a configuration for determining whether or not the motor parameter is within the parameter zero-cross range based on the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf and the filter zero-cross range ZIf. Further, in this configuration, the determination result of whether or not the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are in the filter zero-cross range ZIf is a result according to the change mode of the filter currents Iuf, Ivf, Iwf. Therefore, the detected currents Iu, Iv, Iw and the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are appropriately used as the currents to be set as the calculated currents Iup, Ivp, Iwp according to the change modes of the filter currents Iuf, Ivf, Iwf. be able to. Moreover, since the filter currents Iuf, Ivf, Iwf have less pulsation than the detected currents Iu, Iv, Iw, the d-axis command voltage Vd* and the q-axis voltage Vd* calculated using the calculated currents Iup, Ivp, Iwp It is possible to improve the calculation accuracy of the command voltage Vq*.

<第3実施形態>
上記第1実施形態では、検出電流Iu,Iv,Iwをモータパラメータとして用いてゼロクロス判定が行われていた。これに対して、第3実施形態では、相角度θu,θv,θwをモータパラメータとして用いてゼロクロス判定が行われる。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第1実施形態と同様である。第3本実施形態では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
In the first embodiment described above, the zero-cross determination is performed using the detected currents Iu, Iv, and Iw as motor parameters. On the other hand, in the third embodiment, the zero-cross determination is performed using the phase angles θu, θv, θw as motor parameters. Configurations, actions, and effects that are not specifically described in the third embodiment are the same as those in the first embodiment. In the third embodiment, the points different from the first embodiment will be mainly described.

図15に示すように、制御装置40はゼロクロス判定部621を有している。ゼロクロス判定部621は、検出電流Iu,Iv,Iwについて相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かの判定を行う。ゼロクロス状態では、相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにある。また、角度ゼロクロス範囲ZAには、検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスが含まれている。ゼロクロス判定部621は、パラメータ判定部及び角判定部に相当する。相角度θu,θv,θwがモータパラメータ及び回転角に相当する。角度ゼロクロス範囲ZAがパラメータゼロクロス範囲に相当する。ゼロクロス判定部621は、角度ゼロクロス判定部と称されることがある。図15では、ゼロクロス判定部621をZASと図示している。 As shown in FIG. 15 , the control device 40 has a zero-cross determination section 621 . The zero-cross determination unit 621 determines whether the phase angles θu, θv, and θw of the detected currents Iu, Iv, and Iw are within the angle zero-cross range ZA. In the zero-cross state, the phase angles θu, θv, θw are in the angle zero-cross range ZA. In addition, the zero-crossing range ZA includes the zero-crossings of the detected currents Iu, Iv, and Iw. The zero-cross determination section 621 corresponds to a parameter determination section and an angle determination section. The phase angles θu, θv, and θw correspond to motor parameters and rotation angles. The angle zero-cross range ZA corresponds to the parameter zero-cross range. The zero-cross determination section 621 is sometimes called an angle zero-cross determination section. In FIG. 15, the zero-cross determination unit 621 is illustrated as ZAS.

角度ゼロクロス範囲ZAは、検出電流Iu,Iv,Iwのそれぞれに対して個別に設定されている。角度ゼロクロス範囲ZAは、横軸に沿って複数並べられている。複数の角度ゼロクロス範囲ZAには、検出電流Iu,Iv,Iwのそれぞれに対して個別に設定された角度ゼロクロス範囲ZAが含まれている。複数の角度ゼロクロス範囲ZAは、横軸に沿って互いに離間している。角度ゼロクロス範囲ZAは、単にゼロクロス範囲やゼロクロス区間と称されることがある。 The angle zero-cross range ZA is individually set for each of the detection currents Iu, Iv, and Iw. A plurality of angle zero-crossing ranges ZA are arranged along the horizontal axis. The plurality of angular zero-crossing ranges ZA include angular zero-crossing ranges ZA individually set for each of the detection currents Iu, Iv, and Iw. A plurality of angular zero-crossing ranges ZA are spaced apart from each other along the horizontal axis. The angle zero-cross range ZA is sometimes simply referred to as a zero-cross range or a zero-cross section.

図16に示すように、角度ゼロクロス範囲ZAについては、上限値ZAmax、下限値ZAmin、中間値ZAmid及び範囲幅ZAwが設定されている。上限値ZAmax、下限値ZAmin、中間値ZAmid及び範囲幅ZAwは、電気角θについて設定されている。上限値ZAmaxは、角度ゼロクロス範囲ZAに含まれる電気角θの最大値を示す。下限値ZAminは、角度ゼロクロス範囲ZAに含まれる電気角θの最小値を示す。中間値ZAmidは、電気角θについて上限値ZAmaxと下限値ZAminとの真ん中の値である。中間値ZImidは、検出電流Iu,Iv,Iwのゼロクロスが生じる電気角θになるように設定されている。例えば、U相検出電流Iuに対して設定された角度ゼロクロス範囲ZAにおいては、図16に示すように、U相検出電流Iuがゼロになる電気角θが中間値ZAmidとして設定されている。 As shown in FIG. 16, an upper limit value ZAmax, a lower limit value ZAmin, an intermediate value ZAmid, and a range width ZAw are set for the zero angle cross range ZA. The upper limit value ZAmax, lower limit value ZAmin, intermediate value ZAmid, and range width ZAw are set for the electrical angle θ. The upper limit ZAmax indicates the maximum value of the electrical angle θ included in the angle zero-crossing range ZA. The lower limit ZAmin indicates the minimum value of the electrical angle θ included in the angle zero-crossing range ZA. The median value ZAmid is the middle value between the upper limit value ZAmax and the lower limit value ZAmin for the electrical angle θ. The intermediate value ZImid is set to be the electrical angle θ at which the detected currents Iu, Iv, and Iw cross zero. For example, in the angular zero-cross range ZA set for the U-phase detection current Iu, as shown in FIG. 16, the electrical angle θ at which the U-phase detection current Iu becomes zero is set as the intermediate value ZAmid.

範囲幅ZAwは、電気角θについての角度ゼロクロス範囲ZAの幅である。範囲幅ZAwは、電気角θについての上限値ZAmaxと下限値ZAminとの差である。範囲幅ZAwは、横軸に沿って隣り合う2つの角度ゼロクロス範囲ZAが互いに離間する大きさに設定されている。上限値ZAmax、下限値ZAmin、中間値ZAmid及び範囲幅ZAwの単位は[rad]である。 The range width ZAw is the width of the angular zero-cross range ZA for the electrical angle θ. The range width ZAw is the difference between the upper limit value ZAmax and the lower limit value ZAmin for the electrical angle θ. The range width ZAw is set to a size such that two angular zero-cross ranges ZA adjacent to each other along the horizontal axis are separated from each other. The unit of the upper limit value ZAmax, the lower limit value ZAmin, the intermediate value ZAmid, and the range width ZAw is [rad].

本実施形態では、制御装置40が、モータ制御処理のステップS105においてゼロクロス判定部621によりゼロクロス判定を行う。ここでは、相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かを判定する。例えば、検出電流Iu,Iv,Iwについて、相角度θu,θv,θwのいずれか1つが下限値ZAmin以上であり且つ上限値ZAmax以下である場合に、相角度θu,θv,θwのいずれか1つが角度ゼロクロス範囲ZAにあると判断する。制御装置40は、相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにある場合に、ゼロクロス状態であると判断する。制御装置40は、相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにない場合に、ゼロクロス状態ではないと判断する。 In this embodiment, the control device 40 performs zero-cross determination by the zero-cross determination unit 621 in step S105 of the motor control process. Here, it is determined whether or not the phase angles θu, θv, θw are within the angle zero cross range ZA. For example, for the detected currents Iu, Iv, and Iw, if any one of the phase angles θu, θv, and θw is equal to or greater than the lower limit value ZAmin and equal to or less than the upper limit value ZAmax, any one of the phase angles θu, θv, and θw is in the angle zero cross range ZA. When the phase angles θu, θv, and θw are within the angle zero-cross range ZA, the control device 40 determines that the zero-cross state exists. The control device 40 determines that the zero-cross state is not present when the phase angles θu, θv, and θw are not within the angle zero-cross range ZA.

本実施形態によれば、ゼロクロス判定として、相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かの判定が行われる。この構成では、相角度θu,θv,θw及び角度ゼロクロス範囲ZAにより、モータパラメータがパラメータゼロクロス範囲にあるか否かを判定する構成を実現できる。また、この構成では、検出電流Iu,Iv,Iwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かの判定結果が、相角度θu,θv,θwの変化対応に応じた結果になる。相角度θu,θv,θwは、増減を繰り返すパラメータではなく、常に増加していくパラメータであるため、角度ゼロクロス範囲ZAへの出入りを繰り返しにくくなっている。すなわち、検出電流Iu,Iv,Iwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かの判定について、肯定と否定とが繰り返されるということが生じにくくなっている。したがって、ゼロクロス判定に相角度θu,θv,θwを用いることで、ゼロクロス状態であるか否かの判定精度を高めることができる。 According to the present embodiment, it is determined whether or not the phase angles θu, θv, θw are within the angle zero-cross range ZA as the zero-cross determination. With this configuration, it is possible to determine whether or not the motor parameters are within the parameter zero-cross range based on the phase angles θu, θv, θw and the angle zero-cross range ZA. Further, in this configuration, the determination result as to whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the angle zero-cross range ZA is a result corresponding to changes in the phase angles θu, θv, and θw. Since the phase angles θu, θv, and θw are not parameters that repeatedly increase and decrease, but parameters that constantly increase, it is difficult to repeatedly enter and exit the angle zero-cross range ZA. That is, it is less likely that the determination of whether or not the detected currents Iu, Iv, and Iw are in the angle zero-crossing range ZA will be repeatedly affirmed and denied. Therefore, by using the phase angles θu, θv, and θw for the zero-cross determination, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not the zero-cross state exists.

<他の実施形態>
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
<Other embodiments>
The disclosure in this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations thereon by those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and elements shown in the embodiments, and various modifications can be made. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure encompasses abbreviations of parts and elements of the embodiments. The disclosure encompasses the permutations, or combinations of parts, elements between one embodiment and another. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The disclosed technical scope is indicated by the description of the claims, and should be understood to include all changes within the meaning and range of equivalents to the description of the claims.

上記各実施形態において、電流フィルタ63は、アナログフィルタを有していてもよい。アナログフィルタは、例えばコイルやコンデンサ、抵抗などの回路素子を含んで構成されている。電流フィルタ63は、デジタルフィルタ及びアナログフィルタの少なくとも一方を含んで構成されていればよい。 In each of the above embodiments, the current filter 63 may have an analog filter. The analog filter includes circuit elements such as coils, capacitors, and resistors. The current filter 63 may include at least one of a digital filter and an analog filter.

上記各実施形態において、モータ制御処理には、モータ回転数Nmに関するパラメータであれば、電気角θ及び機械角のいずれが用いられてもよい。要は、回転角が用いられればよい。例えば上記第3実施形態において、ゼロクロス判定に電気角θ及び機械角のいずれが用いられてもよい。また、上記第3実施形態において、相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*について相角度θu,θv,θwが角度ゼロクロス範囲ZAにあるか否かの判定が行われてもよい。さらに、上記第3実施形態において、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfについての電気角θを用いて、ゼロクロス判定が行われてもよい。例えば、制フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの電気角θをフィルタ角度θuf,θvf,θwfと称し、制御装置40は、フィルタ角度θuf,θvf,θwfが角度ゼロクロス範囲にあるか否かを判定する。制御装置40は、フィルタ角度θuf,θvf,θwfが角度ゼロクロス範囲にある場合に、ゼロクロス状態であると判断する。 In each of the above embodiments, the motor control process may use either the electrical angle θ or the mechanical angle as long as it is a parameter related to the motor rotation speed Nm. The point is that the rotation angle should be used. For example, in the above-described third embodiment, either the electrical angle θ or the mechanical angle may be used for zero-cross determination. Further, in the third embodiment, it may be determined whether or not the phase angles θu, θv, θw are within the angle zero cross range ZA for the phase command voltages Vu*, Vv*, Vw*. Furthermore, in the third embodiment described above, the zero-crossing determination may be performed using the electrical angle θ for the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf. For example, the electrical angles θ of the control filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are referred to as filter angles θuf, θvf, and θwf, and the control device 40 determines whether or not the filter angles θuf, θvf, and θwf are within the angle zero-cross range. When the filter angles θuf, θvf, and θwf are within the angle zero-cross range, the control device 40 determines that the zero-cross state is present.

上記各実施形態において、ゼロクロス判定には複数のモータパラメータが用いられてもよい。例えば、複数のモータパラメータに対して共通のゼロクロス範囲が設定され、複数のモータパラメータの少なくとも1つがゼロクロス範囲にある場合に、ゼロクロス状態であると判断されてもよい。例えば、検出電流Iu,Iv,Iw及びフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfに対して共通のゼロクロス範囲が設定され、検出電流Iu,Iv,Iw及びフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの両方がゼロクロス範囲にあるか否かの判定が行われてもよい。この構成では、検出電流Iu,Iv,Iw及びフィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfの両方がゼロクロス範囲にある場合に、ゼロクロス状態であると判断される。さらに、制御装置40は、ゼロクロス判定部62,620,621の少なくとも1つを有していてもよい。 In each of the above embodiments, a plurality of motor parameters may be used for zero-cross determination. For example, a common zero-cross range may be set for a plurality of motor parameters, and the zero-cross state may be determined when at least one of the plurality of motor parameters is within the zero-cross range. For example, a common zero-cross range is set for the detection currents Iu, Iv, Iw and the filter currents Iuf, Ivf, Iwf, and both the detection currents Iu, Iv, Iw and the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are in the zero-cross range. A determination may be made as to whether or not In this configuration, the zero-crossing state is determined when both the detection currents Iu, Iv, Iw and the filter currents Iuf, Ivf, Iwf are in the zero-crossing range. Furthermore, the control device 40 may have at least one of the zero-cross determination units 62 , 620 , 621 .

上記各実施形態において、ゼロクロス範囲が電流取得値のゼロクロスを含むように設定されていれば、ゼロクロス範囲の幅が極めて小さい値に設定されていてもよい。例えば上記第1実施形態において、電流ゼロクロス範囲ZIにおいては、上限値ZImax及び下限値ZIminが中間値ZImidに一致していてもよい。また、ゼロクロス範囲は、モータ12の駆動状態などに応じて可変設定されてもよい。例えば上記第1実施形態において、モータ回転数Nmが高いほど範囲幅ZIwが大きくなるように電流ゼロクロス範囲ZIが設定されてもよい。 In each of the above embodiments, the width of the zero-cross range may be set to an extremely small value as long as the zero-cross range is set to include the zero cross of the current acquisition value. For example, in the first embodiment described above, in the current zero-crossing range ZI, the upper limit value ZImax and the lower limit value ZImin may coincide with the intermediate value ZImid. Also, the zero-cross range may be variably set according to the driving state of the motor 12 or the like. For example, in the above-described first embodiment, the current zero-cross range ZI may be set such that the higher the motor rotation speed Nm, the larger the range width ZIw.

上記各実施形態において、ゼロクロス判定は、モータ制御処理においてどのタイミング行われてもよい。例えば、上記第2実施形態のように、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfが取得された後に、ゼロクロス判定が行われてもよい。例えば、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*が算出された後に、ゼロクロス判定が行われてもよい。制御装置40は、検出電流Iu,Iv,Iwを用いたd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*と、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを用いたd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*と、の両方を算出しておく。そして、ゼロクロス状態であると判断された場合に、制御装置40は、フィルタ電流Iuf,Ivf,Iwfを用いて算出されたd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*によりモータ制御を行う。 In each of the embodiments described above, the zero-crossing determination may be performed at any timing in the motor control process. For example, the zero-crossing determination may be performed after the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf are obtained as in the second embodiment. For example, the zero-crossing determination may be performed after the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* are calculated. The controller 40 generates a d-axis command voltage Vd* and a q-axis command voltage Vq* using the detected currents Iu, Iv and Iw, and a d-axis command voltage Vd* and a q-axis command voltage Vd* using the filter currents Iuf, Ivf and Iwf. Both the voltage Vq* and are calculated in advance. When the zero-cross state is determined, the control device 40 performs motor control using the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* calculated using the filter currents Iuf, Ivf, and Iwf.

上記各実施形態において、算出パラメータを算出するための指令電圧は、相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*とされてもよい。また、指令電圧は、ベクトル制御とは異なる制御方式により算出されてもよい。例えばd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*がベクトル制御とは異なるフィードバック制御により算出されてもよい。例えば相指令電圧Vu*,Vv*,Vw*がフィードフォワード制御により算出されてもよい。 In each of the above embodiments, the command voltages for calculating the calculation parameters may be the phase command voltages Vu*, Vv*, Vw*. Also, the command voltage may be calculated by a control method different from vector control. For example, the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* may be calculated by feedback control different from vector control. For example, the phase command voltages Vu*, Vv*, Vw* may be calculated by feedforward control.

上記各実施形態において、制御装置40が検出電流Iu,Iv,Iw等の電流取得値を取得することが可能であれば、駆動システム10は、電流センサ28を有していなくてもよい。例えば、制御装置40が、モータ回転数Nmなどを用いて電流取得値を推定してもよい。この場合、電流取得値は推定値になる。また、制御装置40が電気角θ等の回転角を取得することが可能であれば、駆動システム10は、回転センサ29を有していなくてもよい。例えば、制御装置40が、検出電流Iu,Iv,Iwなどを用いて回転角を推定してもよい。この場合、回転角は推定値になる。 In each of the above-described embodiments, the drive system 10 does not need to have the current sensor 28 as long as the control device 40 can acquire current acquisition values such as the detected currents Iu, Iv, and Iw. For example, the control device 40 may estimate the current acquisition value using the motor rotation speed Nm. In this case, the current acquisition value becomes the estimated value. Further, if the control device 40 can acquire the rotation angle such as the electrical angle θ, the drive system 10 does not have to have the rotation sensor 29 . For example, the control device 40 may estimate the rotation angle using the detected currents Iu, Iv, and Iw. In this case, the rotation angle becomes an estimated value.

上記各実施形態において、モータ回転数Nmは、モータ12を流れる電流や、モータ12に印加される電流に応じて算出されてもよい。この場合、モータ12に対して回転センサ29が設けられていなくてもよい。制御装置40は、モータ12の検出信号を用いずに、モータ12の回転情報を算出してもよい。 In each of the embodiments described above, the motor rotation speed Nm may be calculated according to the current flowing through the motor 12 and the current applied to the motor 12 . In this case, the rotation sensor 29 may not be provided for the motor 12 . The control device 40 may calculate rotation information of the motor 12 without using the detection signal of the motor 12 .

上記各実施形態において、モータ12は、交流モータであれば3相でなくてもよい。また、インバータ30は、モータ12に交流電力を供給可能な構成であれば、フルブリッジ回路やハーフブリッジ回路などのブリッジ回路を有していてもよい。ブリッジ回路は、アームスイッチ32a,32bなどのスイッチング素子を含んで構成されている。 In each of the above embodiments, the motor 12 need not be three-phase as long as it is an AC motor. Further, the inverter 30 may have a bridge circuit such as a full bridge circuit or a half bridge circuit as long as the inverter 30 is configured to supply AC power to the motor 12 . The bridge circuit includes switching elements such as arm switches 32a and 32b.

上記各実施形態において、制御装置40は、少なくとも1つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくとも1つのプロセッサを含む。このプロセッサをハードウェアプロセッサと称すると、ハードウェアプロセッサは、下記(i)、(ii)、又は(iii)により提供することができる。 In each of the above embodiments, controller 40 is provided by a control system including at least one computer. The control system includes at least one processor, which is hardware. When this processor is referred to as a hardware processor, the hardware processor can be provided by (i), (ii), or (iii) below.

(i)ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット(ゲート回路)を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラム及びデータの少なくとも一方を格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。 (i) a hardware processor may be a hardware logic circuit; In this case, the computer is provided by digital circuits containing a large number of programmed logic units (gate circuits). A digital circuit may include a memory that stores programs and/or data. Computers may be provided by analog circuits. Computers may be provided by a combination of digital and analog circuits.

(ii)ハードウェアプロセッサは、少なくとも1つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも1つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、例えばCPUと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラム及びデータの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。 (ii) the hardware processor may be at least one processor core executing a program stored in at least one memory; In this case, the computer is provided by at least one memory and at least one processor core. A processor core is called a CPU, for example. Memory is also referred to as storage medium. A memory is a non-transitional and substantial storage medium that non-temporarily stores "at least one of a program and data" readable by a processor.

(iii)ハードウェアプロセッサは、上記(i)と上記(ii)との組み合わせである場合がある。(i)と(ii)とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。 (iii) The hardware processor may be a combination of (i) above and (ii) above. (i) and (ii) are located on different chips or on a common chip.

すなわち、制御装置40が提供する手段及び機能の少なくとも一方は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。 That is, at least one of the means and functions provided by the control device 40 can be provided by hardware only, software only, or a combination thereof.

上記各実施形態において、電力変換装置13及び制御装置40が搭載される車両としては、乗用車やバス、建設作業車、農業機械車両などがある。また、車両は移動体の1つであり、電力変換装置13及び制御装置40が搭載される移動体としては、車両の他に電車や飛行機、船舶などある。電力変換装置13としては、インバータ装置やコンバータ装置などがある。このコンバータ装置としては、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置などがある。電力変換装置13及び制御装置40は、移動体に搭載される移動型ではなく、移動体に搭載されない定置型でもよい。 In each of the above-described embodiments, vehicles on which the power conversion device 13 and the control device 40 are mounted include passenger cars, buses, construction vehicles, agricultural machinery vehicles, and the like. A vehicle is one type of moving object, and examples of moving objects on which the power conversion device 13 and the control device 40 are mounted include a train, an airplane, a ship, and the like, in addition to the vehicle. As the power conversion device 13, there are an inverter device, a converter device, and the like. As the converter device, there are an AC-input/DC-output power supply, a DC-input/DC-output power supply, and an AC-input/AC-output power supply. The power conversion device 13 and the control device 40 may be of a stationary type that is not mounted on a mobile body, instead of a mobile type that is mounted on a mobile body.

12…モータ、13…電力変換装置、40…モータ制御装置としての制御装置、56…電圧指令部としての2相3相変換部、62…パラメータ判定部及び電流判定部としてのゼロクロス判定部、620…パラメータ判定部及びフィルタ判定部としてのゼロクロス判定部、621…パラメータ判定部としてのゼロクロス判定部、63…フィルタ部としての電流フィルタ、64…算出設定部としての電流切替部、Iu…電流取得値及びモータパラメータとしてのU相検出電流、Iv…電流取得値及びモータパラメータとしてのV相検出電流、Iw…電流取得値及びモータパラメータとしてのW相検出電流、Iuf…モータパラメータとしてのU相フィルタ電流、Ivf…モータパラメータとしてのV相フィルタ電流、Iwf…モータパラメータとしてのW相フィルタ電流、Iup…算出パラメータとしてのU相算出電流、Ivp…算出パラメータとしてのV相算出電流、Iwp…算出パラメータとしてのW相算出電流、IuR…実電流としてのU相実電流、IvR…実電流としてのV相実電流、IwR…実電流としてのW相実電流、Vd*…指令電圧としてのd軸指令電圧、Vq*…指令電圧としてのq軸指令電圧、θu…モータパラメータとしてのU相角度、θv…モータパラメータとしてのV相角度、θw…モータパラメータとしてのW相角度、RA…最大振幅、ZI…パラメータゼロクロス範囲としての電流ゼロクロス範囲、ZIw…範囲幅、ZImax…上限値、ZImin…下限値、ZImid…中間値、ZIf…パラメータゼロクロス範囲としてのフィルタゼロクロス範囲、S102…電流取得部、S103…パラメータ判定部及び電流判定部、S104…取得設定部、S105…フィルタ部、S106…算出設定部、S108…指令部、S201…パラメータ判定部及びフィルタ判定部。 Reference Signs List 12 Motor 13 Power conversion device 40 Control device as motor control device 56 Two-to-three phase conversion unit as voltage command unit 62 Zero cross determination unit as parameter determination unit and current determination unit 620 . and U-phase detection current as a motor parameter, Iv... V-phase detection current as an acquired current value and motor parameter, Iw... W-phase detection current as an acquired current value and motor parameter, Iuf... U-phase filter current as a motor parameter , Ivf . W-phase calculated current, IuR: U-phase actual current as actual current, IvR: V-phase actual current as actual current, IwR: W-phase actual current as actual current, Vd*: d-axis command voltage as command voltage , Vq*... q-axis command voltage as command voltage, ?u... U phase angle as motor parameter, ?v... V phase angle as motor parameter, ?w... W phase angle as motor parameter, RA... maximum amplitude, ZI... Current zero-cross range as parameter zero-cross range ZIw Range width ZImax Upper limit ZImin Lower limit ZImid Intermediate ZIf Filter zero-cross range as parameter zero-cross range S102 Current acquisition unit S103 Parameter determination section and current determination section, S104...acquisition setting section, S105...filter section, S106...calculation setting section, S108...command section, S201...parameter determination section and filter determination section.

Claims (9)

モータ(12)を指令電圧(Vd*,Vq*)により制御するモータ制御装置(40)であって、
前記モータに流れる電流を電流取得値(Iu,Iv,Iw)として取得する電流取得部(S102)と、
前記指令電圧を算出するための算出パラメータ(Iup,Ivp,Iwp)として前記電流取得値を用いて前記指令電圧を算出する電圧指令部(56,S108)と、
前記電流取得値の脈動を低減するフィルタ処理により前記電流取得値からフィルタ電流(Iuf,Ivf,Iwf)を取得するフィルタ部(63,S105)と、
前記電流取得値のゼロクロスを含むゼロクロス状態では、前記フィルタ電流を前記算出パラメータとして設定する算出設定部(S106)と、
を備えているモータ制御装置。
A motor control device (40) for controlling a motor (12) with command voltages (Vd*, Vq*),
a current acquisition unit (S102) that acquires the current flowing through the motor as current acquisition values (Iu, Iv, Iw);
a voltage command unit (56, S108) for calculating the command voltage using the current obtained value as calculation parameters (Iup, Ivp, Iwp) for calculating the command voltage;
a filter unit (63, S105) that acquires filter currents (Iuf, Ivf, Iwf) from the acquired current values by filtering to reduce pulsation of the acquired current values;
a calculation setting unit (S106) that sets the filter current as the calculation parameter in a zero-crossing state including the zero-crossing of the current acquisition value;
A motor controller comprising:
前記モータの駆動に伴って変化するモータパラメータ(Iu,Iv,Iw,Iuf,Ivf,Iwf,θu,θv,θw)がパラメータゼロクロス範囲(ZI,ZIf,ZA)にあるか否かを判定することで、前記ゼロクロス状態であるか否かを判定するパラメータ判定部(62,620,621,S103,S201)、を備えている請求項1に記載のモータ制御装置。 Determining whether the motor parameters (Iu, Iv, Iw, Iuf, Ivf, Iwf, θu, θv, θw) that change with the driving of the motor are within the parameter zero cross range (ZI, ZIf, ZA). 2. The motor control device according to claim 1, further comprising a parameter determination section (62, 620, 621, S103, S201) for determining whether or not the zero-cross state is present. 前記電流取得値が電流ゼロクロス範囲(ZI)にあるか否かを判定することで、前記ゼロクロス状態であるか否かを判定する電流判定部(62,S103)、を備えている請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 2. A current determination unit (62, S103) for determining whether or not the zero-cross state exists by determining whether or not the obtained current value is within the current zero-cross range (ZI). 3. The motor control device according to 2. 前記電流ゼロクロス範囲においては、前記電流取得値についての幅を示す範囲幅(ZIw)が、前記モータに実際に流れる実電流(IuR,IvR,IwR)に含まれる脈動成分の最大振幅(RA)よりも小さい値である、請求項3に記載のモータ制御装置。 In the current zero-cross range, the range width (ZIw) indicating the width of the current acquisition value is greater than the maximum amplitude (RA) of the pulsating component contained in the actual currents (IuR, IvR, IwR) actually flowing through the motor. 4. The motor control device according to claim 3, wherein is also a small value. 前記電流ゼロクロス範囲においては、前記電流取得値について、上限値(ZImax)と下限値(ZImin)との真ん中である中間値(ZImid)がゼロである、請求項3又は4に記載のモータ制御装置。 5. The motor control device according to claim 3, wherein in the current zero-cross range, an intermediate value (ZImid) between an upper limit value (ZImax) and a lower limit value (ZImin) for the current acquired value is zero. . 前記フィルタ電流がフィルタゼロクロス範囲(ZIf)にあるか否かを判定することで、前記ゼロクロス状態であるか否かを判定するフィルタ判定部(620,S201)、を備えている請求項1~5のいずれか1つに記載のモータ制御装置。 A filter determination unit (620, S201) for determining whether or not the filter current is in the zero-cross state by determining whether or not the filter current is in the filter zero-cross range (ZIf). The motor control device according to any one of . 前記ゼロクロス状態ではない場合に、前記電流取得値を前記算出パラメータとして設定する取得設定部(S104)、を備えている請求項1~6のいずれか1つに記載のモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising an acquisition setting section (S104) that sets the current acquisition value as the calculation parameter when the zero-cross state is not in effect. 前記電圧指令部は、dq座標系のd軸指令電圧(Vd*)及びq軸指令電圧(Vq*)を前記指令電圧として、前記算出パラメータを用いて算出する、請求項1~6のいずれか1つに記載のモータ制御装置。 7. The voltage command unit calculates a d-axis command voltage (Vd*) and a q-axis command voltage (Vq*) of a dq coordinate system as the command voltages using the calculation parameters. 1. A motor controller according to claim 1. モータ(12)に供給される電力を変換する電力変換装置(13)であって、
前記モータを指令電圧(Vd*,Vq*)により制御するモータ制御装置(40)、を備え、
前記モータ制御装置は、
前記モータに流れる電流を電流取得値(Iu,Iv,Iw)として取得する電流取得部(S102)と、
前記指令電圧を算出するための算出パラメータ(Iup,Ivp,Iwp)として前記電流取得値を用いて前記指令電圧を算出する電圧指令部(56,S108)と、
前記電流取得値の脈動を低減するフィルタ処理により前記電流取得値からフィルタ電流(Iuf,Ivf,Iwf)を取得するフィルタ部(63,S105)と、
前記電流取得値のゼロクロスを含むゼロクロス状態では、前記フィルタ電流を前記算出パラメータとして設定する算出設定部(64,S106)と、
を有している電力変換装置。
A power conversion device (13) for converting power supplied to a motor (12),
a motor control device (40) for controlling the motor with command voltages (Vd*, Vq*);
The motor control device
a current acquisition unit (S102) that acquires the current flowing through the motor as current acquisition values (Iu, Iv, Iw);
a voltage command unit (56, S108) for calculating the command voltage using the current obtained value as calculation parameters (Iup, Ivp, Iwp) for calculating the command voltage;
a filter unit (63, S105) that acquires filter currents (Iuf, Ivf, Iwf) from the acquired current values by filtering to reduce pulsation of the acquired current values;
a calculation setting unit (64, S106) for setting the filter current as the calculation parameter in a zero-crossing state including the zero-crossing of the current acquisition value;
A power conversion device having
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